嫦娥六号采回的月背样本,把科学家用了40年的模型改了
光明日报
2026-02-05 14:35
发布于北京
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基于嫦娥六号月球背面样品,中国科学院地质与地球物理研究所(以下简称
“
地质地球所
”
)和中国科学院空天信息创新研究院等单位的科学家结合遥感图像,
修正了沿用数十年的月球撞击坑年代学模型,首次证实月球正、背两面的陨石
撞击通量
基本一致,
其
早期撞击通量呈平滑衰减,不支持“
晚期重型轰击
”假说。
相关研究2月5日发表于《科学进展》。
“所谓撞击通量,即单位时间内单位面积上撞击陨石的个数。”论文第一作者、地质地球所研究员岳宗玉解释说。月球表面的年龄是揭示其演化奥秘的基础。对于月球上未采样的区域,科学家主要依靠统计撞击坑的密度来估算年龄:区域越古老,撞击坑通常越密集。而建立精准的“
撞击坑定年法
”的核心,是将返回样品的同位素年龄与采样区对应的撞击坑密度关联起来。
月球背面高程影像图
数据源:LRO LOLA数据
岳宗玉团队绘图
在嫦娥六号之前,所有可用于定年的月球样品均来自月球正面,且其年龄均小于40亿年,这使得人们对月球早期的撞击历史争议不断,存在多种假说。例如,单调衰减的撞击通量模型、约39亿年前发生“晚期重轰击”假说,以及约41亿年前出现“锯齿状”撞击通量增强模型等。
2024年6月25日,嫦娥六号成功从月球背面南极-艾特肯(SPA)盆地内的阿波罗盆地
带
回1935克月壤样品,创造了人类历史。对这些样品的分析带来两个关键突破:一是距今约28.07亿年的年轻玄武岩,二是距今42.5亿年前的古老
苏长岩
。后者由
SPA盆地
大型撞击事件熔融的岩浆结晶形成,而该盆地为月球上最大、最古老撞击坑。这为追溯月球早期历史提供了宝贵“锚点”。
研究团队结合高分辨率遥感图像,统计了嫦娥六号着陆区玄武岩单元以及整个SPA盆地中直径大于1公里的撞击坑密度,并整合阿波罗、月球号及嫦娥五号的历史数据,
构建出全新的月球撞击坑年代模型。结果显示,月球背面与正面的撞击坑密度高度一致
——新的数据完全落在基于月球正面样品构建的年代模型95%置信区间内。这表明月球正面和背面的撞击通量具有一致性,为建立全球性的撞击坑年代模型奠定了基础,
而
综合嫦娥六号数据在内的年代模型
则
为月球科学研究提供了更加完整、精确的“时间标尺”。
月球背面遥感影像图
数据源:LROC WAC影像
岳宗玉团队绘图
引人注目的是,新模型还针对月球早期撞击历史的争议给出了新的答案。
对比分析显示,月球SPA盆地的年龄明显偏离“锯齿状”撞击通量增强模型,也与“晚期重轰击”假说存在显著偏差。因此,研究者认为,月球早期撞击事件是平滑衰减的过程,而非经历剧烈动荡。
来源:
光明日报全媒体记者崔兴毅
责编:张永群
编辑:孙小婷
常莹