摘要:月球的真实年龄变得更加清晰了。在一项新的研究中,科学家们展示了一场大规模的“再熔化事件”如何重置了几乎所有月球岩石的年龄,欺骗科学家认为我们星球的永恒伴侣比实际年龄更年轻。然而,月亮的确切诞生日期仍然是一个谜——而且可能在一段时间内我们无法知道。
科学家们已经表明,43 亿多年前的一次“再熔化事件”“重置”了大多数月球岩石的内部时钟,这有助于掩盖月球的真实年龄。
一项新的研究表明,月球表面在 43.5 亿年前经历了一次“再熔化事件”,这掩盖了大多数月球岩石的真实年龄。 (图片来源:GettyImages)
月球的真实年龄变得更加清晰了。在一项新的研究中,科学家们展示了一场大规模的“再熔化事件”如何重置了几乎所有月球岩石的年龄,欺骗科学家认为我们星球的永恒伴侣比实际年龄更年轻。然而,月亮的确切诞生日期仍然是一个谜——而且可能在一段时间内我们无法知道。
月球形成于太阳系的早期,当时一颗名叫 Thea 的大型原行星撞上了婴儿版的地球,创造了我们今天所知道的行星,并将巨大的熔融岩石喷射到太空中。喷出物被困在环绕地球的轨道上,然后冷却并凝结成目前平均距离约 239,000 英里(385,000 公里)的卫星。科学家们最初认为这发生在大约 43.5 亿年前的某个地方,根据 NASA 阿波罗任务期间回收的月球样本的年龄。
然而,最近对阿波罗样本的重新分析揭示了一些岩石中的微小结构,称为锆石晶体,这些结构比其他样本材料要古老得多。2017 年,一项研究估计,其中一些晶体的年龄可能高达 45.1 亿年,仅比地球年轻 3000 万年左右。而在 2023 年,另一项研究证明,其他晶体的历史至少可以追溯到 44.6 亿年前。
在 12 月 18 日发表在《自然》杂志上的这项新研究中,研究人员对为什么这些晶体比月球岩石古老得多提出了新的解释。该团队使用计算机模型表明,月球可能经历了一次再熔化事件,该事件将月球表面重新转化为熔融岩石,然后再次冷却,形成在阿波罗任务期间收集的充满晶体的岩石。
“当这些材料被加热时,它们的内部时钟被重置到那个时间,”该研究的主要作者、加州大学圣克鲁斯分校的行星科学家弗朗西斯·尼莫 (Francis Nimmo) 。“但一些近地表锆石从未被加热和重置,因此保留了较早的年龄。”
来自阿波罗月球样本的微小锆石晶体使人们对月球的真实年龄产生了怀疑。(图片来源:照片由 Jennika Greer 提供)
月球重熔的想法于 2016 年由科学家首次提出。但从那时起,这个理论就很少受到关注。
在这项新研究中,该团队认为,该事件可能是由月球绕地球轨道的“混乱”引发的,因为卫星陷入了地球与太阳之间的引力拉锯战。这种混乱可能是在月球开始远离地球时触发的,直到今天它仍在这样做。而且这种情况可能发生不止一次。
“这可能发生了几次,”尼莫说。“一次,当它非常接近时,然后一次当它稍微远一点时。在那之后,事情就平静下来了。
1972 年,阿波罗 17 号宇航员哈里森·施密特 (Harrison Schmitt) 收集月球样本。(图片来源:NASA)
再熔化将是一个渐进的过程,岩石主要在地壳下方过热。尼莫说,在整个事件过程中,月球表面看起来基本相似,因为由于太空的极低温度,任何在月球表面喷发的岩浆都会迅速冷却和凝固。
虽然这项新研究支持月球比以前认为的更老的观点,但它并没有对确切的年龄提供太多解释。研究人员估计,月球的年龄可能在 44.3 亿到 45.3 亿年之间,这与之前研究的不确定性水平大致相同。
然而,45.3 亿年几乎可以肯定是上限。“如果你把它推得太早,那么你就会遇到月球比地球老的问题,这将很难解释,”尼莫说。
通过分析更多的月球样本,可以在未来揭示月球的真实年龄,例如中国的嫦娥 6 号任务最近从月球背面带回地球的样本。然而,即便如此,我们也不太可能明确选择一个不确定性小于 500 万年的年龄,Nimmo 说。
来源:科学留声机