2020年12月，嫦娥五號帶著1731克月球巖石樣本返回地球。今年7月，部分樣本分31份發(fā)放給了13家科研機構(gòu)。最近，關(guān)于這些“最年輕”月球玄武巖的第一批研究成果發(fā)布。
2021年10月8日，《科學》(Science）雜志在線刊發(fā)了一項由中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所北京離子探針中心劉敦一領(lǐng)銜的團隊完成的關(guān)于月球玄武巖年代和成分的分析成果。
分析發(fā)現(xiàn)這些玄武巖樣本只有19.6億年的歷史，換言之，19.6億年前的月球還存在巖漿活動，該結(jié)果直接將月球的地質(zhì)壽命延長了約10億年——科學家此前認為月球在29億年前就已“死亡”，因為過去的登月飛船，例如阿波羅號，帶回的巖石樣本的壽命都超過30億年。(這里的死亡指的是月球內(nèi)部不再活躍，月球巖漿不再爆發(fā)，地質(zhì)趨于穩(wěn)定。)
之所以能獲得這么年輕的巖石，很大原因在于嫦娥五號此次采集任務的目的地是月球最年輕的區(qū)域——風暴洋。
實驗室分析給出的風暴洋玄武巖的年齡為19.63±0.57億年
論文第一作者車曉超博士等人測得的最新月球年齡令人激動，因為它證明火山活動在月球這么小天體冷卻后的很長一段時間內(nèi)仍在繼續(xù)。
那么，現(xiàn)在要思考的問題是：什么樣的熱源可能支持月球冷卻后的火山活動?
首先可以推斷的是，能量源頭應該不是集中的放射性衰變，因為嫦娥五號樣本不包含大量與這種效應相關(guān)的化學元素。
論文作者之一、英國曼徹斯特大學的凱瑟琳·喬伊(KatherineJoy)博士推測：“我們在論文中討論的其他可能情況之一是，由于月球與地球的軌道相互作用，月球或許能夠保持更長時間的活躍狀態(tài)?？赡茉虑蛟谄滠壍郎蟻砘財[動，導致了我們所說的潮汐加熱。所以，這有點像月球在地球上產(chǎn)生海洋潮汐，也許地球的引力效應可以拉伸和彎曲月球以產(chǎn)生摩擦熔化( frictional melting )?！?/p>
自1976年蘇聯(lián)的Luna-24以來，再也沒有像嫦娥五號任務這樣的嘗試
除證明了月球地質(zhì)活動的時間比預期的更晚，新研究的另一個重大意義在于：它幫助科學家校準了用于確定行星表面年代的隕石坑計數(shù)技術(shù)。
科學家認為，他們在表面上看到的隕石坑數(shù)量越多，該地區(qū)的年代就必定越久遠;反之，隕石坑越少，該區(qū)域的形成時間也就越晚。
可這種看坑定年份的技術(shù)必須以一些從測量樣本中得到的絕對日期為基礎(chǔ)，而對于月球來說，定日期的難度很大。鑒于此，嫦娥五號帶回的樣本等于是在1億年～30億年的區(qū)間內(nèi)提供了精確的坐標，其重要性不言而喻。
來自美國華盛頓大學的布拉德·喬利夫（BradJolliff）教授是該研究的另一作者。他希望中國將下一次樣本采集任務定位到月球背面的南極-艾托肯盆地（月球最大的撞擊坑）——這個巨大的坑地直徑約2500千米，深達8千米，由月球歷史早期的一次超級大撞擊造成。
如果嫦娥六號去南極-艾托肯盆地，它將為我們帶回月球上最古老的大撞擊坑的年齡——或許是40億年～45億年。目前我們還不知道當時那個超級撞擊物的熔化量是多少，來自南極-艾托肯盆地的樣本有可能回答這個問題。
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