研究人員合成了富含石榴石的月球岩石組合，以確定這些組合的聲速是否與月球內部深處的地震剖面相符。他們利用高壓實驗得出結論，石榴石的存在與觀測到的740-1260 千米深度的地震數據相吻合，顯示石榴石在月球結構和動力學中發揮重要作用。

月球內部的示意圖，其特徵是在地核-地函邊界上有一個富含石榴石的月幔，以及本研究中調查的合成月幔集合體的圖片。資料來源：愛媛大學地球動力研究中心

我們今天的月球內部結構包含一個中央金屬內核，其上是由橄欖石和輝石等礦物組成的地函（如Ol+Px 地函），地函下是一層外殼（如Wieczorek 等人，2006 年）。這個月球內部圖景是透過分析傳回的月球樣本和在月球任務期間收集的深層地震事件記錄形成的（如Weber 等人，2011 年）。

儘管文獻資料豐富，但關於月幔深部是否存在石榴石（Gt）的爭論仍由來已久。反思石榴石的存在，五十年前首次提出的關鍵問題（如Anderson，1975 年）至今仍未得到解答：在含有石榴石的現實月球聚集體中，實驗室測量的聲速是否與月球內部深處的地震剖面相一致？

為了回答這個問題，愛媛的研究人員首先在地球動力研究中心使用多軸壓制裝置”ORANGE-2000″，在高壓和高溫下合成了富含石榴石的月球岩石組合（Ol+Px+Gt 樣品） 。這些樣品隨後被運往兵庫縣的大型同步輻射設施SPring-8，在高壓高溫光束線BL04B1 上進行了實驗。

在這裡，研究人員將月球岩石組合置於與月球內部深處類似的壓力和溫度條件下，同時測量了聲波在月球岩石組合中的傳播速度。研究人員將實驗結果與建模部分結合，得出結論認為，含有大量石榴石的月球集合體中的聲速與月球內部深處（740-1260 千米深處）的地震和密度剖面相符。

此外，他們還發現，幾乎不含石榴石的岩石組合不太可能解釋在這些深度觀測到的月函地震速度和密度。

這些引人入勝的結果對月球及其內部動力學，包括月球的組成和形成（如Jing 等人，2022 年）、內部溫度，以及對月核和現已失效的月球動力的影響具有重要意義。