我科學家借隕石揭秘月球“嬰兒期”

本報北京8月6日電(記者楊颯)月球，地球最親密的鄰居，它的“嬰兒期”是什麼樣的？爲破解這個謎題，中國地質大學(北京)科學研究院王水炯教授團隊和中國科學院地質與地球物理研究所李秋立研究員團隊合作，對一塊名爲NWA 14729的月球隕石進行了原位同位素定年分析，給出了新答案：月球的“岩漿海洋”可能在45億年前就已形成，並在不到1億年的時間內迅速冷卻凝固。這一發現挑戰了過去的認知，爲理解月球的早期演化提供了關鍵線索。相關研究成果近日發表在國際學術期刊《科學進展》上。

據大碰撞假說，一顆火星大小的行星“忒伊亞”猛烈撞擊了年輕的地球，巨大的衝擊將大量物質拋向太空，最終凝聚形成了月球。這場撞擊釋放的能量如此巨大，以至於剛剛誕生的月球幾乎完全被熔融的岩漿覆蓋，形成了深達上千公里的“岩漿海洋”。後來慢慢冷卻，形成了今天的月殼和月幔。但這場“岩漿海洋”究竟何時開始，又何時結束？

對這塊名爲NWA 14729的月球隕石的研究有了新發現。王水炯介紹：“這是一塊來自月球高地的鎂質巖套隕石，含有特殊的含鋯礦物(如鋯石、斜鋯石等)，它們就像‘時間膠囊’，記錄了月球早期的化學信息。”

研究團隊利用高精度離子探針技術(SIMS)，測量了這些礦物的鉛同位素組成，最終計算出它們的年齡——約44.06億年，誤差僅有±3.2百萬年，是目前最精確的月球早期年齡數據之一。

更關鍵的是，這些礦物顯示出一種“高初始鉛”(HIP)的特徵，也就是岩石形成之初就具有了非常高的放射成因鉛，表明它來源於一個更古老、鈾含量極高的岩漿源區，經歷較長時間演化才能積累如此多的放射成因鉛。通過計算機模擬，研究團隊推斷：月球“岩漿海洋”可能在45億年前就已形成，並在較短的時間內冷卻，即使考慮極端條件，其持續時間不會超過1億年。

該發現對國際學術界的主流觀點提出了挑戰。過去科學家普遍認爲，月球在約43.5億年前才完全凝固。但這項新研究提出，43.5億年可能並非“岩漿海洋”的終結時間，而是月球后來經歷的其他重大熱事件(如大規模隕石撞擊或月幔熔融)的記錄。

李秋立表示：“這一發現將促使我們重新思考月球早期演化模型，也將修正年輕月海玄武岩中的鉛演化模型。”