月球形成期间大规模挥发分丢失的镓同位素证据

行星材料中挥发元素的分布和同位素组成是表征早期太阳系和月球形成的关键。月球和地球在化学和同位素上非常相似。然而，月球高度缺乏挥发元素，且这种匮乏的起源仍存在争议。我们对大量月球样品进行了镓同位素和元素测量，以约束这种挥发分匮乏的起源。我们表明，尽管 Ga 的地球化学行为与锌不同，但与硅酸盐地球相比，这两个元素在月球海玄武岩和 Mg-suite 岩石中均表现出重同位素的系统性富集，指向一次全球规模的挥发分丢失事件。另一方面，铁质斜长岩在同位素上是不均匀的，表明月球表面通过挥发和冷凝发生了 Ga 的二次分布。地球与月球之间 Ga 的同位素差异以及地壳铁质斜长岩的同位素不均匀性表明，挥发分匮乏发生在大碰撞之后以及月球岩浆洋阶段期间。这些结果指向一个月球，其在整体蒸发事件中丢失了挥发元素，现在相对于地球较为干燥。