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近日，由中国嫦娥五号探测器取回的月球样本为人类揭示了重大发现。通过对这批月球样本进行一系列的分析探究，科学家们证实：月球在约 19.6 亿年前还在进行着岩浆活动。
10 月 7 日，该研究论文以《根据嫦娥五号返回的样品测量月球上年轻玄武岩的年龄和成分》（Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang’e-5）为题发表在 Science 上[1]，中国地质调查局中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心研究员刘敦与地质所海外高级访问学者澳大利亚科廷大学亚历山大·聂姆钦（Alexander Nemchin）教授为本文的共同通讯作者。
图 | 相关论文（来源：Science）
据悉，嫦娥五号探测器反至地球的月球样本是在一片首次造访的区域所采集的，而这些样本将成为有史以来携带最新月球熔岩证据的样本。
2020 年 12 月 1 日，嫦娥五号探测器成功降落在月球上，随后进行了两天的月球采样，在采样过程中，嫦娥五号探测器结合表取和钻取两种方式，多点采集到共 1731 克月球样品。并于 12 月 16 日携带新鲜的月球样本返回地球，降落在中国内蒙古地区。
据了解，嫦娥五号探测器的任务采样位置设计在了风暴洋（Oceanus Procellarum），这是科学家们感兴趣的一个区域。该区域包含月表最年轻的月海玄武岩，如果能从这里获得新的研究样本，人类将会对月球演化历史和火山活动有更深入的了解。
德国明斯特大学的行星科学家哈拉尔·海辛格（Harald Hiesinger）表示，“我对这个着陆点的选择非常满意。”
长期以来，对月球岩浆活动的研究是科学家们探索月球演化历史的关键。先前，科学家们对带回的月球样品展开研究时，发现最早的岩浆活动是在 29 亿年前。
7 月 12 日，在中国国家航天局的许可下，13 家科研机构获得了嫦娥五号探测器取回的月球样本，正式开启了对这批月球样本的研究历程。
图 | 嫦娥五号探测器取回的月球样本（来源：Science）
此前，美国阿波罗号和苏联月球号带回了几批月球样本，在对其研究后，科学家们表示，月球上的火山喷发可以追溯到 40 多亿年前，其中大多数发生在 38 亿至 30 亿年前。
令人惊喜的是，该研究团队分析研究嫦娥五号带回的月球样本时，通过二次离子质谱仪对微区原位元素等进行分析，再结合岩石矿物地球化学数据，证明了月球直至 19.6 亿年前仍存在岩浆活动，使此前已知的月球地质寿命延长了约 10 亿年。
对此，英国曼彻斯特大学的行星科学家凯瑟琳·乔伊 (Katherine Joy) 评价道，“这是有史以来来自月球最年轻的熔岩流”。此外，她还是已发表的该研究论文的合著者。
据悉，月球表面存在陨石坑，其数量与各位置的不同年龄成正比，年龄越大的位置，表面存在的陨石坑也较多。迄今为止，关于月球活动历史的年代测定主要依靠阿波罗号所收集的月球样本，也因此在 10 亿到 30 亿年前之间留下了巨大的时间空白。
此次研究不仅带来了与月球演化历史有关的数据点，填补了月球地质学的重要空白，还提供了关于太阳系演化历史的重要数据点，将帮助科学家们了解其他太阳系天体的历史。
伦敦大学伯克贝克的行星科学家伊恩·克罗弗德（Ian Crawford）称，“获得更多的数据点是绝对必要的。”
据了解，同地球发生的火山爆发类似，月球火山活动也是在岩浆被推向地表并喷发时发生的。在风暴洋，曾发生近 2000 立方公里玄武岩岩浆向地表喷发的火山活动。
图 | 火山爆发（来源：Pixabay）
那么，在风暴洋形成时，是什么在推动月球上的火山活动。此时，月球已经开始冷却，产生的岩浆量已迅速减少。
一种解释是，由月球内部残留的铀、钍和钾元素发生放射性衰变而产生热量，导致了晚期火山活动的发生。然而，嫦娥五号样本并未显示出大量的这几类放射性元素。对此，乔伊感叹道，“这真是个谜。”
另一种解释是，地球与月球之间的潮汐力为月球提供了必要的热量。澳大利亚珀斯科廷大学的行星科学家、该研究的合著者亚历山大·内姆钦 (Alexander Nemchin) 认为，“20 亿年前，月球离地球很近，可能比现在更近了一半，因此，这种效应可能还被显著放大了。”
这样一来，又一个疑问随之产生，即为什么会在风暴洋这样的地区产生局部加热，而在整个月球表面不会产生更大范围的加热。
此外，今后或许还会在月球上发现“年纪更小”的区域。海辛格表示，“有些地区似乎只有几千万年或几亿年的历史，这就构成了一个难题，意味着月球在大约 5000 万年前火山活动一直活跃。”
目前，科学家们仍在对月球样本进行更广泛的研究，随着第二批月球样本的陆续发放，新的研究成果即将到来，上述的种种谜题或将得到解答。
-End-
