研究人員調和了相互矛盾的月球表面年代測定方法部分地殼年齡增加2億年
研究人員調和了相互矛盾的月球表面年代測定方法,揭示了月球部分地殼的年齡比先前認為的要早2億年。通過將阿波羅樣本與來自不同月球任務的隕石坑計數和光譜數據進行比較而得出的修正年代,對我們了解月球和地球的早期地質歷史以及生命起源有著廣泛的影響。
1972年從阿波羅17號拍攝的Mare Imbrium。中間偏左的是Pytheas隕石坑靠近頂部的是哥白尼環形山。資料來源:美國宇航局
科學家們為月球上的隕石坑”重置了時鐘”,這意味著月球表面的部分區域–兒童故事中的”月中人”的特徵–比人們想像的要古老約2億年。
挪威和法國的研究人員找到了協調和重新校準兩個相互矛盾的月球表面測年系統的方法。這一新的評估結果表明,月球地殼的大部分比人們想像的要早2億年左右。
月球現在的地質活動非常不活躍,這意味著小行星和彗星撞擊月球產生的隕石坑還沒有被侵蝕掉;地球在過去也受到過類似的撞擊,但地球表面的運動掩蓋了這些撞擊。
奧斯陸大學行星宜居性中心的Stephanie Werner教授在里昂舉行的Goldschmidt地球化學會議上介紹了這項工作:
“觀察月球上這些撞擊的痕跡可以看到,如果沒有地球上發生的板塊構造的地質攪動,地球將會是什麼樣子。我們所做的是證明月球地殼的大部分比人們想像的要早2億年左右”。
研究人員已經知道,測量月球表面年齡的標準方法–一種被稱為隕石坑計數的過程–與檢查阿波羅任務中的岩石時所看到的結果大相徑庭,尤其是在月球的淺色區域–高地。
“我們必須調和這些差異,這意味著將阿波羅樣本的單個日期與樣本點周圍區域的隕石坑數量相關聯–實際上是重新設置隕石坑時鐘。我們還將它們與來自不同月球任務(尤其是印度的Chandrayaan-1)的光譜數據進行比對,以確定哪個阿波羅樣本”屬於”我們所計算的隕石坑表面。這是一項繁重的工作;我們於2014年開始實施該項目。我們發現,通過這項工作,我們可以解決差異問題,並將月球表面的年齡推後2億年。”
例如,充滿”月海”的英布里姆盆地(Mare Imbrium,可見於月球左上方)的年齡從39億年前推至41億年前。研究人員強調,這並沒有改變對月球年齡本身的估計,只是改變了對月球表面的估計。新的測年系統改變了月球表面所有區域的年齡–不是均勻的,而是最古老的表面變化最大。
Werner教授說:”這是一個重要的區別。我們現在知道,這是在形成”月中人”圖案的大量火山活動之前發生的–包括Mare Imbrium在內的馬雷火山平原。由於這發生在月球上,幾乎可以肯定地球也遭受了這種早期的轟擊。”
Audrey Bouvier教授(德國拜羅伊特大學)評論說:”月球提供了早期轟擊歷史的獨特記錄。我們已經成功實施了三次月球採樣返回計劃(阿波羅計劃、月球計劃和嫦娥計劃),這些計劃將岩石與其在月球上的採樣地點聯繫在一起。”
通過將最新的航天器觀測結果與月球岩石記錄的撞擊事件相結合,Werner教授和她的同事們大大推後了重轟擊陸地行星的記錄。
這樣的強轟擊時期肯定影響了地球上生命的起源和早期進化,也可能影響了火星等其他行星。從火星上的傑澤羅隕石坑帶回岩石樣本將是尋找太陽系中另一顆行星上遠古生命跡象的下一個巨大飛躍,也是尋找太陽系中另一顆行星上遠古生命跡象的下一個巨大飛躍。
這是一篇獨立評論,Bouvier教授沒有參與這項工作。