(记者 崔倩)10月19日,国际期刊《自然》杂志上连发三篇中国科学家对嫦娥五号月球样品的研究论文,将此前科学界认为的月球岩浆活动的时间延长了8亿年。研究表明,嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩,是人类目前采集到的“最年轻”的月球土。“它是20亿年前形成的,这就说明月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,这就引发了一系列的科学问题,需要我们进行探索。”在上午召开的新闻发布会上,中国科学院地质与地球物理研究所研究员杨蔚表示。

美国加州大学戴维斯分校教授,国际知名同位素地球化学和宇宙化学家尹庆柱表示,月球历史上在30亿年前到10亿年前之间到底有没有岩浆活动,火山喷发的数据记录是一片空白,中国科学家发表的嫦娥五号样品填补了这项空白。这一重大发现对于太阳系行星表面陨石坑撞击年龄的绝对标定,以及对于进一步研究月球的热历史演化都具有非常重要的意义。月球作为地球的卫星,其质量只有地球的百分之一,比表面积大,散热快,理论上月球的岩浆活动应该早在30亿年前就已经停止。但嫦娥五号样品显示着陆区风暴洋西北角火山活动持续到20亿年以前。中国科学院的第二篇、第三篇文章同时又证明这个源区的钾、铀、钍等放射性元素和水的含量都很低。月球为何能够在这些十分不利的环境下维持岩浆活动至20亿年前,将来是一个新的研究课题,相信会带动全球行星科学界下一步广泛地讨论,并引起进一步深入研究的高潮。

2020年12月17日,嫦娥五号样品舱成功着陆在我国内蒙古四子王旗,带回了1731克月球样品,这是人类时隔44年再次从月球带回样品。嫦娥五号月球样品采集点位于风暴洋西北处吕姆克山附近,特意远离了美国“阿波罗”号和苏联“月球号”号的采样点,目的就是为了带回“最年轻”的月球样品。

2021年7月12日,第一批嫦娥五号月球样品正式发放,科学家们集中攻关分析出嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩,形成年龄为20.30±0.04亿年,这就说明了月球直到20亿年前仍存在岩浆活动。

月球诞生于45亿年前,质量只有地球百分之一,为什么岩浆持续的时间能长达25亿年之久?目前科学界存在着两种可能的解释,要么岩浆源区中富含放射性生热元素,成为维持岩浆活动的热源;要么岩浆源区中富含水,降低了熔点。

但是通过对嫦娥五号样品的深入研究,科学家们推翻了这两种假说。首先科学家证明,嫦娥五号样品中的放射性生热元素是岩浆后期大量矿物结晶固化后,“浓缩”富集而来的,不是来自于其深部月幔源区。此外,月幔源区的水含量仅为1-5微克/克,也就是说月幔非常的“干”。这一发现也排除了月幔因水含量高而具有低熔点,导致该区域长时间岩浆活动的猜想。

该系列成果对月球热演化历史研究提出了新的科学问题,科学家表示,月球冷却如此之慢的原因并不清楚,需要全新的理论框架和演化模型,对未来的月球探测和研究提出了新的方向。(供图:中国科学院科学传播局科技摄影联盟)

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