科学家说,“月亮上的男人”,月球表面看起来像一张笑脸的深色干燥熔岩区域,可能比任何人想象的都要古老。其后果可能会在整个太阳系产生影响。
“这就像为所有太阳系天体改变时钟,” 挪威奥斯陆大学的行星科学家、新研究的合著者斯蒂芬妮·沃纳说。她于7月14日在法国里昂的戈尔德施密特地球化学会议上介绍了这项新研究。该发现目前正在《行星科学杂志》发表。
与地球不同,地球上的板块构造和生物过程定期重塑地球表面,月球表面是卫星45亿年生命周期中发生的撞击留下的伤疤的档案。科学家们利用这些陨石坑来确定不同地貌的相对年龄:在陨石坑重叠的地方,上面的陨石坑一定比下面的陨石坑更年轻(形成时间更晚)。一个地方覆盖的陨石坑越多,岩石就一定越古老。
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沃纳和她的同事重新审视了美国国家航空航天局六次载人阿波罗登月任务和俄罗斯三次机器人月球样品返回任务(均在 20 世纪 60 年代和 70 年代)以及中国 2020 年嫦娥五号探测器带回的月球岩石样本分析。这些样本通过对其包含的两种形式的元素氩的化学分析揭示了岩石的绝对年龄。研究人员还使用了轨道数据(可以指示岩石对不同类型光线的反应),以确定样本是否来自每次任务期间采集样本的区域,从而消除了过去撞击抛掷到样本回收地点的岩石造成的混淆。
掌握了这些知识,科学家们发现月球的大型盆地——包括我们称为“月亮上的男人”的深色熔岩平原——是在火山爆发之前形成的。这意味着某些区域,例如雨海,可能比科学家曾经认为的要古老 2 亿年。
这一发现与其他最近的研究相符,这些研究重新审视了阿波罗时代的一个假设,即后期重轰炸,该假设表明月球在大约 40 亿年前经历了一次撞击爆发。现代科学家使用一系列技术了解到,撞击的大小和频率似乎在月球的历史上稳步下降。从这个角度来看,月球早期存在特征的大型陨石坑——例如那些形成“月亮上的男人”的陨石坑——可能比之前认为的形成得更早。
阿尔比恩学院物理系行星科学家尼科尔·泽尔纳表示,沃纳团队的年龄重新校准符合这一新图景,她没有参与这项研究。“事实上,你现在从所有这些不同的方法中得到了相同的故事——这很酷,” 泽尔纳说。
而且,这些发现可能会改写月球以外的历史,因为科学家们从月球的陨石坑推断出整个太阳系行星、卫星和小行星的表面年龄。例如,沃纳说,重新校准可能意味着火星上的宜居条件持续的时间没有科学家认为的那么长。
沃纳和她的同事希望继续探索重新校准对于我们理解月球和更广阔的太阳系意味着什么。“这正在打开一扇门,” 她在谈到这项新研究时说。“我们还没有完成。”