月球41.6億年前遭巨型撞擊! |
嫦娥六號(hào)三顆巖屑揭示太陽(yáng)系撞擊歷史新認(rèn)知 |
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8月20日,《自然-天文學(xué)》(Nature Astronomy)在線刊發(fā)了中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員徐義剛團(tuán)隊(duì)與合作者最新研究成果。他們通過(guò)對(duì)嫦娥六號(hào)月壤樣品的高精度年代學(xué)研究,首次精確測(cè)定月球阿波羅盆地形成于41.6億年前,并為揭示月球遭受太陽(yáng)系內(nèi)“撞擊風(fēng)暴”(即月球晚期重轟炸)提供了關(guān)鍵證據(jù)。
嫦娥六號(hào)月壤中識(shí)別出的三顆KREEP巖屑。研究團(tuán)隊(duì)供圖,下同
月球表面分布著眾多巨型撞擊盆地,其中多數(shù)是約38億年前太陽(yáng)系內(nèi)小天體撞擊留下的遺跡。長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家對(duì)于這場(chǎng)太陽(yáng)系內(nèi)“撞擊風(fēng)暴”的發(fā)展態(tài)勢(shì)存在爭(zhēng)議:究竟是逐漸減弱,還是在距今約38億至40億年間強(qiáng)度驟增?這一持續(xù)數(shù)十年的爭(zhēng)論,主要源于月球上關(guān)鍵撞擊盆地精確年齡數(shù)據(jù)的缺失。
嫦娥六號(hào)采樣點(diǎn)所在的阿波羅盆地(直徑約540公里)位于月球南極-艾特肯盆地(SPA)內(nèi)部,是該區(qū)域最大的次級(jí)撞擊構(gòu)造。其形成年齡極有可能標(biāo)志著晚期重轟擊事件的啟動(dòng)時(shí)間,因此成為破解這場(chǎng)“撞擊風(fēng)暴”謎題的關(guān)鍵線索。
研究團(tuán)隊(duì)在3.5克月壤中,發(fā)現(xiàn)了三顆大小在150-350微米之間的特殊巖石碎屑。這些巖屑是阿波羅盆地形成時(shí)產(chǎn)生的撞擊熔融巖石,為記錄撞擊事件的理想“巖石時(shí)鐘”。研究團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)確測(cè)定了巖屑的年齡,并結(jié)合遙感圖像、地球化學(xué)數(shù)據(jù)等多方面信息,最終確認(rèn)巖屑記錄的41.6億年即為阿波羅盆地的形成年齡。
Pb-Pb等時(shí)線年齡。
該研究結(jié)果帶來(lái)了兩個(gè)新認(rèn)知:其一,更新了“撞擊風(fēng)暴”的開(kāi)始時(shí)間。研究獲得的年齡數(shù)據(jù)將月球晚期重轟炸的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)向前推進(jìn)了至少1億年;其二,揭示了早期動(dòng)力學(xué)演化規(guī)律。通過(guò)對(duì)撞擊通量的分析表明,月球晚期重轟炸期間的撞擊通量呈漸變衰減趨勢(shì),并不支持38-40億年撞擊通量激增的假說(shuō)。阿波羅盆地年齡的精確測(cè)定,為太陽(yáng)系撞擊歷史樹(shù)立了“中國(guó)定標(biāo)點(diǎn)”。
該論文共同第一作者為中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士后陳景有和高級(jí)工程師張樂(lè)。論文通訊作者徐義剛表示,對(duì)嫦娥六號(hào)月壤樣品的研究將持續(xù)推動(dòng)人類(lèi)重新認(rèn)識(shí)地月系統(tǒng)的演化。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41550-025-02640-5