時間:2023-01-30
來源:科普中國
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承辦單位:駐馬店網
時間:2023-01-30
來源:科普中國
“中國科學家測定月球年齡為 20.3 億年”,這兩天,一條新聞又刷屏了。新聞里說,中國科學家分析研究了由“嫦娥五號”帶回來的月球樣品,并且最終精確測定出了月球的年齡:20.3 億年。
瀏覽器搜索“月球年齡”“20.3 億年”,出現的各種關于月球年齡的新聞
咱們國家的探月工程,不斷地在獲得新突破,產生新成果。這當然是一件可喜可賀的事情。不過,如果你對“月球起源”這個話題有一點深入的了解的話,看到這條新聞大概就會“眉頭一皺”:這個“20.3 億年”咋跟我之前知道的不一樣呢?
確實,報道中的研究是真實存在的,科學家們也確實獲得了“20.3 億年”這個研究結論。不過,很多人在描述這個結論的時候,出現了偏差,最后導致了一個錯誤的說法。
月壤年齡、月球年齡不是一回事
新聞報道中說的,其實是近日舉行的,第一屆嫦娥五號月球樣品研究成果研討會。在會上,中國科學院地質與地球物理研究所李獻華院士表示,團隊對嫦娥五號采集的月壤樣品進行了精確測量,其年齡為 20.3 億年。
看到這里,你或許已經注意到了,李獻華院士說的是,他們精確測量的那份月壤樣品,年齡為“ 20.3 億年”——他可沒說“月球年齡”是20.3 億年哦。
不過,月壤年齡不能代表月球年齡嗎?其實還真不是一回事。
本次研究精確測量的是月壤中的月球玄武巖。其實從更加嚴格的角度來說,這些月球玄武巖應該被稱為“月巖”,只不過由于本次采集的“月巖”樣本直徑小于等于 1 厘米,所以也被俗稱為“月壤”。
月球玄武巖是月幔部分熔融形成的巖漿經火山噴發(fā)至月球表面冷卻結晶形成的巖石,并不能代表月球的真實年齡。想象一下,如果我們今天(2023 年 1 月)去測量 2022 年 1 月湯加火山爆發(fā)噴出后冷卻的巖漿的年齡,那是不是說明地球的年齡其實也就只有一歲呢?答案肯定是不對的,所以“20.3 億年”并不是月球的真實年齡。
月球到底多大了?
要想知道月球的年齡,首先要知道月球是從哪兒來的。
關于月球的形成,目前占主流的理論是“大碰撞假說”。我們的地球是在大約 46 億-45 億年前形成的,而在形成后不久,地球就受到了一個和火星差不多大小的天體的撞擊,這次撞擊產生了很多碎塊,而后這些碎塊在地球邊上由于引力慢慢地組合起來,形成了月球。所以,一般認為月球的真實年齡其實和地球差不多,也是 45 億年左右。
“20.3 億年”到底指什么?
那么本次報道的“20.3億年”,和月球的年齡到底有沒有聯(lián)系呢?還真有。
月球作為地球的衛(wèi)星,其質量只有地球的 1%,作為如此小的天體來說,月球理論上應該快速冷卻而早早地停止火山活動,成為一顆死亡星球。
在二十世紀六七十年代,美國阿波羅號六次載人登月任務曾采集了一些月球玄武巖,通過對這批月壤進行研究后發(fā)現,它們形成于距今 38 億-30 億年前,所以此前科學界認為月球最年輕的火山活動是在大約 30 億年前,按照這個研究來看,月球約在 30 億年前就“死”了。
而這一結論在目前看來,僅僅是因為沒有更多的月球樣本進行研究。2020 年,中國探月工程將嫦娥五號發(fā)射到月球并采集了一些月壤樣本后,關于月球死亡年齡的說法開始有了變化。在對嫦娥五號采集的月壤樣本進行研究后,發(fā)現月球的火山活動其實一直持續(xù)到了 20.3億年前,也就是說月球至少在 20.3 億年前還活著,并不是之前認為的 30 億年前就死了。
所以,本次的“20.3億年”,并不是月球誕生至今的年齡,而是迄今發(fā)現的月球最年輕的火山活動時間。
那么未來會不會發(fā)現更“年輕”的月壤呢?中國科學院地質與地球物理研究所的陳意研究員表示,這也是“完全有可能”的,而“月球究竟是什么時候真正死亡的,到現在還是個謎”。
陳意還表示,“目前,我們僅有確鑿的證據證明在 20 億年前還有火山活動,那時候它還是活的。但如果將來有更多的樣品,就可以建立一個更加完整的、高精度的月球冷卻量化曲線,推測出它的地質生命活動軌跡。”
本次的月壤年齡精確測定,雖然更新了科學界對月球死亡年齡的認知,但隨之而來的又是一些新的未解之謎:月球為何沒有早早的停止火山活動,變成一顆死亡星球?月球巖漿洋晚期結晶產物為什么具有更多的鈣和鈦?十幾億年的冷卻,月球內部溫度為何僅僅降低了約 80 攝氏度?一個問題的解決又帶來了更多新的問題,這或許就是人類能不斷前進的動力和科學的魅力所在吧。