“月亮上的男人”比科學家認為的更古老

重新審視地球上珍貴的月球樣本表明,月球表面某些區域可能比科學家曾經認為的更古老

The full moon illuminated in the night sky

2014年8月10日星期日,在華盛頓看到的近地點滿月或超級月亮。當月球軌道最接近地球(近地點)時,同時又是滿月時,就會發生超級月亮。

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科學家說,“月亮上的男人”,月球表面看起來像一張笑臉的深色乾燥熔岩區域,可能比任何人想象的都要古老。其後果可能會在整個太陽系產生影響。

“這就像為所有太陽系天體改變時鐘,” 挪威奧斯陸大學的行星科學家、新研究的合著者斯蒂芬妮·沃納說。她於7月14日在法國里昂的戈爾德施密特地球化學會議上介紹了這項新研究。該發現目前正在《行星科學雜誌》發表。

與地球不同,地球上的板塊構造和生物過程定期重塑地球表面,月球表面是衛星45億年生命週期中發生的撞擊留下的傷疤的檔案。科學家們利用這些隕石坑來確定不同地貌的相對年齡:在隕石坑重疊的地方,上面的隕石坑一定比下面的隕石坑更年輕(形成時間更晚)。一個地方覆蓋的隕石坑越多,岩石就一定越古老。


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沃納和她的同事重新審視了美國國家航空航天局六次載人阿波羅登月任務和俄羅斯三次機器人月球樣品返回任務(均在 20 世紀 60 年代和 70 年代)以及中國 2020 年嫦娥五號探測器帶回的月球岩石樣本分析。這些樣本透過對其包含的兩種形式的元素氬的化學分析揭示了岩石的絕對年齡。研究人員還使用了軌道資料(可以指示岩石對不同型別光線的反應),以確定樣本是否來自每次任務期間採集樣本的區域,從而消除了過去撞擊拋擲到樣本回收地點的岩石造成的混淆。

掌握了這些知識,科學家們發現月球的大型盆地——包括我們稱為“月亮上的男人”的深色熔岩平原——是在火山爆發之前形成的。這意味著某些區域,例如雨海,可能比科學家曾經認為的要古老 2 億年。

這一發現與其他最近的研究相符,這些研究重新審視了阿波羅時代的一個假設,即後期重轟炸,該假設表明月球在大約 40 億年前經歷了一次撞擊爆發。現代科學家使用一系列技術瞭解到,撞擊的大小和頻率似乎在月球的歷史上穩步下降。從這個角度來看,月球早期存在特徵的大型隕石坑——例如那些形成“月亮上的男人”的隕石坑——可能比之前認為的形成得更早。

阿爾比恩學院物理系行星科學家尼科爾·澤爾納表示,沃納團隊的年齡重新校準符合這一新圖景,她沒有參與這項研究。“事實上,你現在從所有這些不同的方法中得到了相同的故事——這很酷,” 澤爾納說。

而且,這些發現可能會改寫月球以外的歷史,因為科學家們從月球的隕石坑推斷出整個太陽系行星、衛星和小行星的表面年齡。例如,沃納說,重新校準可能意味著火星上的宜居條件持續的時間沒有科學家認為的那麼長。

沃納和她的同事希望繼續探索重新校準對於我們理解月球和更廣闊的太陽系意味著什麼。“這正在開啟一扇門,” 她在談到這項新研究時說。“我們還沒有完成。”

Meghan Bartels is a science journalist based in New York City. She joined 大眾科學 in 2023 and is now a senior news reporter there. Previously, she spent more than four years as a writer and editor at Space.com, as well as nearly a year as a science reporter at Newsweek, where she focused on space and Earth science. Her writing has also appeared in Audubon, Nautilus, Astronomy and Smithsonian, among other publications. She attended Georgetown University and earned a master’s degree in journalism at New York University’s Science, Health and Environmental Reporting Program.

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