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嫦娥六号月背样品显示月球两面撞击速率一致

中国团队利用月球背面岩石年龄,重新校准了用于月球测年的撞击坑计时方法,发现两个半球撞击速率相符。

一份75毫克的嫦娥六号月背样品在玻璃展柜中展出
一份75毫克的嫦娥六号月背样品在玻璃展柜中展出 图片: BugWarp, CC BY-SA 4.0 来自维基共享资源

据2026年2月4日发表于《科学进展》(Science Advances)的一项研究,中国嫦娥六号任务带回的月球背面样品显示,月球正面和背面遭受撞击的速率基本一致。研究人员表示,这一发现为建立适用于整个月球表面测年的统一年代学体系提供了可靠依据。

科学家通过统计撞击坑数量来估算未采样月球区域的年龄,因为更古老的表面会积累更多撞击坑。这一方法此前依靠“阿波罗”、“月球号”和嫦娥五号任务带回的岩石年龄进行校准,而这些样品全部采自月球正面。其中能与特定表面对应的样品,年龄均不超过40亿年,这使得月球早期撞击历史一直存在争议,包括“晚期重轰击”等相互竞争的假说。

嫦娥六号在广袤的南极-艾特肯盆地内的阿波罗撞击坑区域采集样品,于2024年6月25日将1935.3克物质带回地球。分析确定,当地玄武岩形成于28.07亿年前(误差300万年),苏长岩年龄为42.47亿年前(误差500万年)。这些苏长岩很可能记录了南极-艾特肯盆地(月球已知最大也是最古老的撞击构造)的形成年龄。

由中国科学院地质与地球物理研究所牵头、联合中国科学院空天信息创新研究院组成的团队,利用高分辨率遥感影像,绘制了着陆点附近及整个南极-艾特肯盆地的撞击坑密度分布图。他们将这些测量结果与新获得的年龄数据以及此前所有样品数据相结合,构建了一个更新的撞击坑密度与表面年龄关系模型。

月球背面的撞击坑数据落在了基于正面样品得出的模型置信区间内。据新华社报道,论文第一作者岳宗玉表示:“这表明整个月球的撞击通量是均匀的,为建立统一的全月球年代学体系提供了可靠依据。”

论文作者表示,修正后的年代学函数仍与“指数衰减加线性速率”的组合模式相符。据新华社报道,研究结果表明,月球早期撞击呈平稳、渐进式下降趋势,而非部分研究者此前提出的剧烈波动。报道还称,修正后的年代学体系可为其他行星天体表面测年提供更准确的参考。

嫦娥六号样品已经改变了人们对月球背面的认识。2024年11月,同一研究所李秋立领导的团队在《自然》杂志发表论文称,该任务样品中的玄武岩记录了一次发生在28亿年前的主要火山活动,其中还有一块来自约42亿年前更古老喷发事件的碎屑。

来源

  1. Science Advances (via PubMed Central)pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Chinese Academy of Sciences (Xinhua report)english.cas.cn
  3. Phys.orgphys.org

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