(記者 崔倩)10月19日,國際期刊《自然》雜誌上連發三篇中國科學家對嫦娥五號月球樣品的研究論文,將此前科學界認爲的月球岩漿活動的時間延長了8億年。研究表明,嫦娥五號月球樣品爲一類新的月海玄武岩,是人類目前採集到的“最年輕”的月球土。“它是20億年前形成的,這就說明月球直到20億年前仍存在岩漿活動,這就引發了一系列的科學問題,需要我們進行探索。”在上午召開的新聞發佈會上,中國科學院地質與地球物理研究所研究員楊蔚表示。

美國加州大學戴維斯分校教授,國際知名同位素地球化學和宇宙化學家尹慶柱表示,月球歷史上在30億年前到10億年前之間到底有沒有岩漿活動,火山噴發的數據記錄是一片空白,中國科學家發表的嫦娥五號樣品填補了這項空白。這一重大發現對於太陽系行星表面隕石坑撞擊年齡的絕對標定,以及對於進一步研究月球的熱歷史演化都具有非常重要的意義。月球作爲地球的衛星,其質量只有地球的百分之一,比表面積大,散熱快,理論上月球的岩漿活動應該早在30億年前就已經停止。但嫦娥五號樣品顯示着陸區風暴洋西北角火山活動持續到20億年以前。中國科學院的第二篇、第三篇文章同時又證明這個源區的鉀、鈾、釷等放射性元素和水的含量都很低。月球爲何能夠在這些十分不利的環境下維持岩漿活動至20億年前,將來是一個新的研究課題,相信會帶動全球行星科學界下一步廣泛地討論,並引起進一步深入研究的高潮。

2020年12月17日,嫦娥五號樣品艙成功着陸在我國內蒙古四子王旗,帶回了1731克月球樣品,這是人類時隔44年再次從月球帶回樣品。嫦娥五號月球樣品採集點位於風暴洋西北處呂姆克山附近,特意遠離了美國“阿波羅”號和蘇聯“月球號”號的採樣點,目的就是爲了帶回“最年輕”的月球樣品。

2021年7月12日,第一批嫦娥五號月球樣品正式發放,科學家們集中攻關分析出嫦娥五號月球樣品爲一類新的月海玄武岩,形成年齡爲20.30±0.04億年,這就說明了月球直到20億年前仍存在岩漿活動。

月球誕生於45億年前,質量只有地球百分之一,爲什麼岩漿持續的時間能長達25億年之久?目前科學界存在着兩種可能的解釋,要麼岩漿源區中富含放射性生熱元素,成爲維持岩漿活動的熱源;要麼岩漿源區中富含水,降低了熔點。

但是通過對嫦娥五號樣品的深入研究,科學家們推翻了這兩種假說。首先科學家證明,嫦娥五號樣品中的放射性生熱元素是岩漿後期大量礦物結晶固化後,“濃縮”富集而來的,不是來自於其深部月幔源區。此外,月幔源區的水含量僅爲1-5微克/克,也就是說月幔非常的“幹”。這一發現也排除了月幔因水含量高而具有低熔點,導致該區域長時間岩漿活動的猜想。

該系列成果對月球熱演化歷史研究提出了新的科學問題,科學家表示,月球冷卻如此之慢的原因並不清楚,需要全新的理論框架和演化模型,對未來的月球探測和研究提出了新的方向。(供圖:中國科學院科學傳播局科技攝影聯盟)

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