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研究人员调和了相互矛盾的月球表面年代测定方法 部分地壳年龄增加2亿年
发布日期:2023-07-15 02:09:06  稿源:cnBeta.COM

研究人员调和了相互矛盾的月球表面年代测定方法,揭示了月球部分地壳的年龄比先前认为的要早2亿年。通过将阿波罗样本与来自不同月球任务的陨石坑计数和光谱数据进行比较而得出的修正年代,对我们了解月球和地球的早期地质历史以及生命起源有着广泛的影响。

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1972年从阿波罗17号拍摄的Mare Imbrium。中间偏左的是Pytheas陨石坑 靠近顶部的是哥白尼环形山。资料来源:美国宇航局

科学家们为月球上的陨石坑"重置了时钟",这意味着月球表面的部分区域--儿童故事中的"月中人"的特征--比人们想象的要古老约2亿年。

挪威和法国的研究人员找到了协调和重新校准两个相互矛盾的月球表面测年系统的方法。这一新的评估结果表明,月球地壳的大部分比人们想象的要早2亿年左右。

月球现在的地质活动非常不活跃,这意味着小行星和彗星撞击月球产生的陨石坑还没有被侵蚀掉;地球在过去也受到过类似的撞击,但地球表面的运动掩盖了这些撞击。

奥斯陆大学行星宜居性中心的Stephanie Werner教授在里昂举行的Goldschmidt地球化学会议上介绍了这项工作:

"观察月球上这些撞击的痕迹可以看到,如果没有地球上发生的板块构造的地质搅动,地球将会是什么样子。我们所做的是证明月球地壳的大部分比人们想象的要早2亿年左右"。

研究人员已经知道,测量月球表面年龄的标准方法--一种被称为陨石坑计数的过程--与检查阿波罗任务中的岩石时所看到的结果大相径庭,尤其是在月球的浅色区域--高地。

"我们必须调和这些差异,这意味着将阿波罗样本的单个日期与样本点周围区域的陨石坑数量相关联--实际上是重新设置陨石坑时钟。我们还将它们与来自不同月球任务(尤其是印度的Chandrayaan-1)的光谱数据进行比对,以确定哪个阿波罗样本"属于"我们所计算的陨石坑表面。这是一项繁重的工作;我们于2014年开始实施该项目。我们发现,通过这项工作,我们可以解决差异问题,并将月球表面的年龄推后2亿年。"

例如,充满"月海"的英布里姆盆地(Mare Imbrium,可见于月球左上方)的年龄从39亿年前推至41亿年前。 研究人员强调,这并没有改变对月球年龄本身的估计,只是改变了对月球表面的估计。新的测年系统改变了月球表面所有区域的年龄--不是均匀的,而是最古老的表面变化最大。

Werner教授说:"这是一个重要的区别。我们现在知道,这是在形成"月中人"图案的大量火山活动之前发生的--包括Mare Imbrium在内的马雷火山平原。由于这发生在月球上,几乎可以肯定地球也遭受了这种早期的轰击。"

Audrey Bouvier教授(德国拜罗伊特大学)评论说:"月球提供了早期轰击历史的独特记录。我们已经成功实施了三次月球采样返回计划(阿波罗计划、月球计划和嫦娥计划),这些计划将岩石与其在月球上的采样地点联系在一起。"

通过将最新的航天器观测结果与月球岩石记录的撞击事件相结合,Werner教授和她的同事们大大推后了重轰击陆地行星的记录。

这样的强轰击时期肯定影响了地球上生命的起源和早期进化,也可能影响了火星等其他行星。从火星上的杰泽罗陨石坑带回岩石样本将是寻找太阳系中另一颗行星上远古生命迹象的下一个巨大飞跃,也是寻找太阳系中另一颗行星上远古生命迹象的下一个巨大飞跃。

这是一篇独立评论,Bouvier教授没有参与这项工作。

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