月球「懸案」偵破! 南極-艾特肯盆地42.5億年前形成

▲嫦娥六號蘇長巖記錄42.5億年前月球南極-艾特肯大型撞擊事件。(圖/翻攝央視新聞)

記者陳冠宇/綜合報導

月球背面、直徑達2500公里、深13公里,也是最古老的隕石坑「南極-艾特肯盆地(SPA盆地)」,近日大陸研究團隊從嫦娥六號採回的月壤樣品確定,SPA盆地形成於42.5億年前,爲太陽系早期大型撞擊歷史提供了新的認識。

《央視新聞》報導,月球表面遍佈大小不一的隕石撞擊坑,是太陽系撞擊的歷史印記。其中,SPA盆地是月球最爲古老的撞擊疤痕,形成時間是月球演化歷史的關鍵節點,以及撞擊歷史的起始點。

與此同時,SPA盆地還可作爲校準太陽系撞擊史的參照,爲火星、水星等行星撞擊坑建立統一年齡標尺,是太陽系留給人類珍貴的「宇宙時鐘」。因此,精確限定SPA盆地形成時間,是國際深空探測領域長期以來的首要科學目標之一,但同時也是月球科學研究領域中的最大懸案之一。

大陸科學家3月21日通過嫦娥六號採回的月球背面月壤樣品研究,確定SPA盆地形成於42.5億年前,成果刊登在學術期刊《國家科學評論》(National Science Review)。

中國科學院地質與地球物理研究所團隊從5公克月壤中分選出1600餘顆大於200微米的岩屑,基於岩石學分類,從中挑選出20顆具有代表性的蘇長質岩屑顆粒,展開岩石學、地球化學和年代學研究工作。

研究發現,這些蘇長質岩屑爲撞擊熔岩,是一類新型的月球蘇長巖(Norite),團隊將它命名爲南極-艾特肯蘇長巖(SPANs)。團隊進一步通過岩屑中微小(1至5微米)含鋯礦物開展鉛同位素定年分析,識別出42.5億年和38.7億年兩期撞擊事件。

其中,42.5億年蘇長巖呈現不同的礦物粒度和結構,並且礦物的主、微量元素從粗粒到細粒呈現明顯演化趨勢,表明它們來自同一撞擊岩漿池不同層位分離結晶的產物。

爲了追溯這一古老撞擊成因蘇長巖的源區,研究團隊基於447GB的遙感數據,開展了SPA盆地內部及周邊地區大範圍巖性填圖和溯源,發現42.5億年蘇長巖來自SPA盆地內環的成分異常區。綜合以上證據,團隊最終限定SPA盆地形成於42.5億年前。