点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:20亿年前玄武岩揭示月球演化奥秘
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

20亿年前玄武岩揭示月球演化奥秘

来源:科技日报2021-10-20 09:26

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  ◎记者 陆成宽

  月幔到底有多干?月球上火山活动何时停止?曾经的岩浆活动如何维持?嫦娥五号月球样品给出答案。

  10月19日,中国科学院发布嫦娥五号月球样品最新研究成果。来自中科院地质地球所与国家天文台等单位的研究人员发现,嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩,月球最“年轻”玄武岩年龄为20亿年,其晚期岩浆活动的源区并不富集放射性元素,并且月幔源区几乎没有水。相关研究成果通过三篇《自然》论文和一篇《国家科学评论》论文在线发表。

  这是首批由我国科学家主导独立完成的嫦娥五号月球样品研究成果,充分彰显出中国科学家的科研水平和创新能力。

  月球岩浆活动停止时间晚了约8亿—9亿年

  以往对美国、苏联的月球样本和地球上月球陨石的研究已证实,月球的岩浆活动至少持续到大约28亿至30亿年前,古老的岩浆喷发活动留下的黑色玄武岩形成了所见的“月海”。

  但是,“对于月球岩浆活动停止的确切时间,科学界一直存在争议。”中科院地质地球所研究员、中国科学院院士李献华说。

  在最新的研究中,研究人员利用超高空间分辨率铀-铅(U-Pb)定年技术,对嫦娥五号月球样品玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物进行分析,确定玄武岩形成年龄约为20.3亿年,证实月球最“年轻”玄武岩年龄为20亿年。

  “也就是说,月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,比以往月球样品限定的岩浆活动停止时间晚了约8亿—9亿年。”李献华解释道。

  此前,科学家曾以一种统计区域撞击坑的大小和数量的方法,推断嫦娥五号着陆区是月球最年轻玄武岩单元之一,这一区域的年龄为10亿至30亿年,这种方法存在着极大不确定性。

  李献华表示,此次嫦娥五号玄武岩的精确年代测定为撞击坑统计定年曲线提供了关键锚点,将大幅提高内太阳系星体表面的撞击坑统计定年精度。

  此外,研究中采用的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术也处于国际领先水平,为珍贵地外样品年代学等研究提供了新的技术方法。

  月球冷却慢的两种解释都被排除

  与此同时,为什么月球冷却如此之慢,月球最晚期岩浆活动的成因一直是未解之谜。李献华说,目前科学界存在两种可能的解释:岩浆源区中富含放射性元素以提供热源,或富含水以降低月幔熔点。

  基于地质地球所研发的超高空间分辨率同位素分析技术,研究人员发现了意料之外的结果:嫦娥五号玄武岩初始熔融时并没有卷入富集钾、稀土元素、磷的“克里普物质”,这几种元素在地球化学上被称为“不相容元素”,意为不容易进入固体中的元素,嫦娥五号样品富集克里普物质的特征,是由于岩浆本身演化过程中经过大量矿物结晶固化后,残余部分富集而来。

  对此,李献华解释道,这一结果排除了嫦娥五号着陆区岩石初始岩浆熔融热源来自放射性生热元素的主流假说,揭示了月球晚期岩浆活动过程。

  对于岩浆源区是否富含水,研究团队利用地质地球所纳米离子探针研发的分析技术,测定了嫦娥五号玄武岩中的水含量和氢同位素组成,获得月幔源区的水含量仅为1—5微克/克,也就是说月幔非常“干”。

  研究指出,这一发现也排除了月幔初始熔融时因水含量高而具有低熔点,导致该区域岩浆活动持续时间异常延长的猜想。

  李献华表示,月球冷却如此之慢的原因并不清楚,需要全新的理论框架和演化模型,对未来的月球探测和研究提出了新的方向。

  加强月球样品研究的国际合作

  这些成果得到国际专家的高度评价。德国拜罗伊特大学教授奥德蕾·布维尔认为,这些结果非常令人振奋,为了解月球的形成和演化提供了惊人的科学成果;美国加州大学戴维斯分校教授尹庆柱表示,这是一个全球瞩目,特别是在行星科学界广泛关注、期待已久的重大成果。

  中国科学院高度重视月球科研样品研究工作,第一时间组织全院月球和行星科学领域的科研人员,开展多学科交叉的优势队伍协同攻关,全面开展嫦娥五号月球科研样品综合分析和研究,于2021年5月正式设立重点部署项目“嫦娥五号任务月球科研样品综合研究”。

  该项目以月球科研样品的基础物理特性、物质成分为研究对象,解构嫦娥五号月球科研样品的特性信息。此次发表的4篇文章,是该项目取得的首批研究成果。

  此外,中国科学院还积极推动嫦娥五号月球科研样品分析研究的国际合作交流。目前,基于中法两国科学家在空间领域的长期友好合作基础,中国科学院和法国空间研究中心以及法国科研中心在月球样品合作研究方面已经初步达成共识,双方将以人员交流和共同研究项目的形式开展互补合作。未来中国科学院还将继续加强与国际科技界在月球样品研究方面的交流与合作。

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 湖北:2.6万吨大桥成功转体

  • 山东莒县:阳光大课间 活力满校园

独家策划

推荐阅读
实际上本轮废旧手机回收价格上涨并非全品类普涨,不同品牌、型号、配置的废旧手机,涨幅存在显著差异。
2026-03-27 10:14
在博鳌亚洲论坛2026年年会上,一位特殊的嘉宾吸引了大家的目光——博鳌亚洲论坛史上首位数字人嘉宾ViviDora正式亮相。3月25日在博鳌亚洲论坛“人形机器人的进阶与飞跃”分论坛上拍摄的机器人。
2026-03-27 09:25
这些年,中国科技产出持续攀升——高被引论文数全球占比超30%,专利授权量连年位居世界第一。在技术经理人的“撮合”下,马鹏程团队成功在新疆、陕西、宁夏、内蒙古等地的煤化工企业完成前期中试。
2026-03-27 09:23
时间回到10年前,2016年11月15日凌晨3点,中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里,武延军与计算所研究员包云岗靠在各自的床头,越聊越兴奋。编译工具链、操作系统内核及关键基础组件等基础软件的适配,是指令集架构的生态底座,它们是所有硬件和应用软件绕不开的“基础设施”。
2026-03-27 09:35
3月26日,在中关村论坛年会—RISC-V生态科技论坛上,中国科学院正式公布在RISC-V关键技术突破、产业协同创新及人才培养领域的系列重要成果,集中发布“香山”开源处理器与“如意”原生操作系统两大重要成果,并正式启动下一代芯片与操作系统的联合研发工作。
2026-03-27 09:33
粤港澳大湾区核心枢纽工程狮子洋通道关键控制性工程——狮子洋大桥实现东、西主塔封顶,转入上部结构施工阶段。
2026-03-27 09:29
26日发布的《自然》增刊《2026自然指数—中国》显示,我国在自然指数中继续居于首位。与两年前发布的上一次《自然指数—中国》增刊(数据区间为2022年8月至2023年7月)相比,多个中国机构的全球排名显著提升。
2026-03-27 09:27
26日6时51分,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将四维高景二号05、06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-27 09:25
全国科学技术名词审定委员会25日发布《关于发布试用人工智能领域名词token中文名“词元”的公告》,决定在综合考量社会各界意见建议的基础上,优先推荐“词元”作为人工智能领域名词token的中文名,并面向全社会发布试用。
2026-03-26 09:23
木卫二是一颗冰封的木星卫星,也是太阳系内最有希望孕育地外生命的地方。“欧罗巴快船”团队认为,他们将发现适宜生命生存的海洋,但除非探测器真正抵达、展开探测,没有人能给出确切的答案。
2026-03-26 09:24
作者:陆俊杰(南通大学副校长,江苏省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员)  在促进创新链产业链资金链人才链深度融合、推动科技成果高效转化应用上探索新途径,是“十五五”时期江苏经济社会发展的重要目标任务。深耕“双高协同”不仅是破解科研创新与产业需求脱节的关键举措,更是落实创新驱动发展战略的重要布局。
2026-03-26 09:24
记者从中国发明协会获悉:在瑞士日内瓦举行的第五十一届日内瓦国际发明展上,中国代表团共获得90项金奖、95项银奖和52项铜奖。
2026-03-26 09:30
工业和信息化部25日公布,今年前2个月,我国通信业运行平稳,电信业务总量保持增长,5G、千兆光网、物联网等网络基础设施建设有序推进。截至2月末,5G基站总数达490.9万个,比上年末净增7万个,占移动基站总数的38%。
2026-03-26 09:24
3月25日,国家自然科学基金委员会在2026中关村论坛年会开幕式上发布2025年度“中国科学十大进展”,10项重大基础研究突破入选。界面调控新方法创制面向空天应用的高性能柔性叠层太阳能电池示意图 国家自然科学基金委员会供图 
2026-03-26 09:22
3月25日,以“创新与发展”为永久主题,由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协和北京市政府共同主办的2026中关村论坛年会在北京拉开帷幕。
2026-03-26 09:21
记者24日从农业农村部获悉,农业农村部近日印发通知,督促指导各地依法严厉打击坑农害农、危害粮食安全和农产品质量安全违法行为,守护群众“舌尖上的安全”,持续夯实国家粮食安全根基。
2026-03-25 10:22
氢能兼具能源、资源、储能介质三重属性,氢能产业科技含量高、低碳属性强、发展空间大。通知提出到2030年,通过应用规模扩大,推动氢能应用技术、工艺、装备创新突破,实现燃料电池、电解槽、储运装置和材料等迭代升级,推动氢能成为新的经济增长点,支撑实现经济社会发展全面绿色转型。
2026-03-25 10:21
林间密密麻麻的印痕,正是东北虎豹国家公园生态环境越来越好的体现。在科技守护与不懈坚守下,东北虎豹国家公园的生态成果愈发显著:东北虎和东北豹的数量由公园试点初的27只和42只,增长至当前的70只和80只左右。
2026-03-25 10:11
国家卫生健康委和中国气象局24日联合发布首期全国花粉浓度预报服务提示,为公众提供精准防护指引。目前正值春季,以木本植物花粉传播为主,建议过敏人群及时关注本地花粉浓度和种类变化,必要时明确过敏原,提前做好防护和出行安排。
2026-03-25 10:04
自然资源部日前发布四川省冕宁县牦牛坪矿区稀土矿资源储量核实勘查项目成果,矿区新增稀土资源量966.6万吨。据悉,牦牛坪矿区稀土矿资源储量核实勘查项目还新增伴生萤石资源量2713.5万吨、伴生重晶石资源量3722.8万吨,均达到超大型规模,具有重大战略意义。
2026-03-25 10:00
加载更多