嫦娥六号背面样品“定标”月球新时间尺 我国科学家修订撞击坑年代学模型

月球表面的年龄是理解其演化过程的关键;对于未采样的月球区域,科学家通过撞击坑密度来推断年龄——区域越古老,撞击坑通常越密集。但要建立准确的撞击坑定年法,需要将返回样品的同位素年龄与采样区的撞击坑密度有关联,这要求科学家准确理解撞击通量,即单位时间内单位面积上的陨石撞击数量。 长期以来,月球早期撞击历史的认识存在多种分歧。在嫦娥六号任务前,所有可用于定年的月球样品都来自月球正面,年龄均小于40亿年。这个局限导致科学界对月球早期撞击过程的理解不完整,先后提出了单调衰减模型、约39亿年前的"晚期重轰击"假说,以及约41亿年前的"锯齿状"撞击通量增强模型等多种理论。 2024年6月,嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地的阿波罗盆地采回1935.3克月壤样品。分析发现了两项关键成果:距今约28.07亿年的年轻玄武岩,以及距今42.5亿年的古老苏长岩。其中古老苏长岩由南极-艾特肯盆地大型撞击事件熔融的岩浆结晶形成。该盆地是月球上最大、最古老的撞击坑,为追溯月球早期历史提供了重要参考。 研究团队结合高分辨率遥感图像,统计了着陆区玄武岩单元及整个南极-艾特肯盆地中直径大于1公里的撞击坑密度,整合了阿波罗、月球号及嫦娥五号的历史数据,建立了新的月球撞击坑年代模型。分析表明,月球背面与正面的撞击坑密度基本一致,说明两个半球的撞击通量具有相同特征,为建立全球性的撞击坑年代模型奠定了基础。

这项研究展现了中国航天科技的实力,也反映了基础科学研究中的原始创新。从阿波罗时代的追赶到今天的领先,中国科学家用严谨的数据和独创的模型重新认识月球。当古老的月岩与现代科学在实验室相遇,揭示的是地外天体的演化规律,也是人类不断探索宇宙真理的精神。