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

  • 云南多条高速公路正式通车运行

  • 烧脑又好玩 智能益智玩具迎来“春天”

独家策划

推荐阅读
当日,石景山区AI for Science平台正式上线,该平台由枫清科技携手火山引擎联合打造,以AI驱动科研机构与企业的科研效率革新,降低科研门槛。
2025-12-27 20:21
记者25日从国防科技大学获悉,该校磁浮团队近日在磁悬浮试验中,成功在两秒内将吨级试验车加速至700公里/小时。测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。
2025-12-26 10:08
12月24日,中国科学院重大科技基础设施“载人潜水器与海上作业母船”用户委员会2025年度会议披露:我国“深海勇士”号、“奋斗者”号、“蛟龙”号三大载人潜水器全年完成314次深潜,累计下潜总量达1746次,2026年将向2000次目标稳步迈进。
2025-12-26 10:05
日前,国家自然科学基金委员会在北京召开国家自然科学基金首批重大非共识项目遴选会议,标志着重大非共识项目正式启动试点。国家自然科学基金委员会将深入实施并持续优化重大非共识项目遴选机制,引导广大科研人员聚焦高水平原创性科研工作狠下功夫。
2025-12-26 09:59
其实,流感和普通感冒不是一回事,用药自然不能一概而论。流感一来往往会发高烧(体温39—40摄氏度),浑身肌肉酸痛、没力气,症状重;普通感冒多是鼻塞、流鼻涕、喉咙痛,发烧也多是低热,症状轻。
2025-12-26 09:58
一项近日发表于《科学》的研究指出,像ChatGPT 这样的人工智能(AI)工具正在大幅增加论文产量。此类文本数量的不断增加,使同行评议、资金决策和科研监督变得复杂,因为越来越难区分有意义的研究成果和低价值的内容。
2025-12-26 09:56
传统探查手段在如此深的地下几乎“失明”,无法精准捕捉地质特征。这项工程的成功实施,填补了我国超深埋输水隧洞注浆治理技术的空白,标志着我国在深埋地下工程地质探查与注浆治理领域达到国际领先水平。
2025-12-25 09:42
24日上午,随着最后一方混凝土浇筑完成,宁波舟山港六横公路大桥二期工程——青龙门特大桥双主塔成功封顶。青龙门特大桥位于浙江舟山,横跨青龙门水道,连接宁波梅山岛与舟山佛渡岛。
2025-12-25 09:45
24日,我国最大超深凝析气田——中国石油塔里木油田博孜—大北气田天然气年产量突破100亿立方米,生产凝析油91.89万吨。为攻克上述难题,塔里木油田持续攻关,推动气田开发实现从深层向超深层、从高压向超高压、从优质储层向复杂储层的三大跨越。
2025-12-25 09:44
前不久,“科学家预测恐龙复活有望实现”的话题冲上热搜,引起舆论关注。
2025-12-25 10:20
一项研究显示,科学家发现新物种的速度比以往任何时候都快——每年发现的新物种超过1.6万个,并且这一趋势没有放缓的迹象。除了医学,许多物种的适应特性还可以启发人类的发明创造,例如模仿壁虎垂直爬墙的“超强黏附”脚的材料。
2025-12-25 09:47
”这是中国科学院院士、北京航空航天大学研究生院原副院长高为炳生前在自述中留下的一句话。而在高为炳的学生看来,他之所以能在短时间内取得那么多成绩,根源就在于几十年的厚积薄发。
2025-12-25 09:46
昆虫性信息素相当于昆虫之间的“气味语言”,具有靶向性强、用量少、对环境友好等优点,是当前绿色植保的重要策略之一。
2025-12-24 10:05
作为中国科学院“十四五”重大项目之一,2022年7月27日,由中国科学院力学研究所(以下简称力学所)抓总研制的“力箭一号”火箭首飞成功。
2025-12-24 09:59
中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授潘建伟、朱晓波、彭承志和副教授陈福升等基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”,在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错,演示了逻辑错误率随码距增加而显著下降。
2025-12-24 09:58
为加快推进知识产权强国建设,日前,国家知识产权局会同有关部门编制完成《知识产权强国建设发展报告(2025年)》。
2025-12-24 09:57
国家能源局23日发布11月全国电动汽车充电设施数据。
2025-12-24 09:57
我国自主设计建造的全球首制甲醇双燃料动力智能超大型油轮“凯拓”轮22日在辽宁大连成功交付。
2025-12-23 09:54
中国科学院大连化学物理研究所副研究员方光宗、研究员潘秀莲团队在乙炔氢氯化制氯乙烯研究领域取得新进展。
2025-12-23 09:53
《自然》杂志网站12月18日刊发文章,展望了2026年值得关注的科学事件,涉及人工智能(AI)、基因编辑和太空探索等多个领域。中国计划于2026年发射嫦娥七号探测器,目标是在布满岩石与陨石坑、着陆难度极大的月球南极附近着陆。
2025-12-23 09:52
加载更多