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

  • “乌镇时间”即将来临 氛围感已拉满

  • 距乌镇峰会开幕还有2天!

独家策划

推荐阅读
为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。
2025-11-05 10:59
4日,国务院安委会办公室、应急管理部、国家消防救援局在京举行2025年全国消防宣传月活动启动仪式。
2025-11-05 04:20
当前,人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,深刻改变人类生产生活方式。
2025-11-05 03:50
近日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射任务取得圆满成功。
2025-11-05 04:20
科技论文是衡量科技创新水平的重要指标。
2025-11-05 04:20
近年来,中国审定推出了一批高产稳产、绿色节水、优质专用小麦新品种。2021年,这一情况出现了转变:“圣泽901”“广明2号”“沃德188”等3个国产白羽肉鸡品种通过审定,中国白羽肉鸡育种攻关实现从0到1的实质性突破。
2025-11-04 09:06
党的二十届四中全会提出,“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”。
2025-11-04 04:25
人工智能的出现源于人类对提升生产效率与改善生活品质的持续追求,这一根本动因要求其发展必须始终以服务人类、增进福祉为核心。
2025-11-04 04:25
如何在新学期开展针对性训练,做好运动前准备和运动后体能恢复,已成为受到广泛重视的问题。
2025-11-04 04:25
我所在的他山中学,是贵州黔北山区的一所普通县中,有着4000多名师生。作为校长,我常常在思考:在现有条件下,如何为学生开辟更广阔的成长路径?在日复一日的探索中,
2025-11-04 04:25
11月3日11时47分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十六号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-11-04 04:35
鸟类是生态系统的重要组成部分,是评估区域生态环境质量的关键指示物种,保护鸟类是推动人与自然和谐共生的关键环节。我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一,
2025-11-03 05:05
人民城市人民建,人民城市为人民。2025年7月,中央城市工作会议指出,“要深刻把握我国城市发展所处历史方位”,“认真践行人民城市理念”,“以建设创新、宜居、美丽、韧性、文明、
2025-11-03 05:05
“从南极到北极,从草原到荒漠,到处都有昆虫的踪迹……”第三十二届中国杨凌农业高新科技成果博览会期间,西北农林科技大学博览园昆虫博物馆内,参会观众被讲解员李姗姗的讲述深深吸引。
2025-11-03 05:05
4日,神舟二十号和神舟二十一号航天员乘组进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。
2025-11-05 04:20
近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队在湖北宜昌“石板滩生物群”研究中取得重要进展,发现了迄今最古老的复杂三维潜穴系统,
2025-11-03 05:05
秋水长天间,太湖正激荡起智能时代的万千涟漪。日前,以“万物智联,无尽前沿”为主题的2025世界物联网博览会在江苏无锡举办,一场关于万物智联的对话就此展开——人工智能如大脑般睿智思考,物联网似躯体般敏捷连接,当人工智能与物联网双向奔赴,万物就有了“感知”,人类正迎来一个全新智能时代。
2025-11-03 05:05
秋冬之际,正是候鸟迁徙之时。不知你有没有发现,从我们头顶飞过的候鸟,比以前更多了! 2024年全国水鸟同步监测结果显示,我国越冬水鸟总数达505.9万只,创最高纪录。
2025-11-03 05:05
HPV疫苗自2025年11月10日正式纳入国家免疫规划,2011年11月10日后出生的满13周岁女孩可以免费接种双价HPV疫苗。
2025-10-31 10:16
近日,飓风“梅利莎”横扫加勒比地区,成为近年来影响该地区最猛烈的飓风之一。
2025-10-31 10:14
加载更多