如果月球上曾经有过如此密集的火山喷发活动,那它们又是在何时停止的?嫦娥五号月壤样品同样给出了刷新过去认知的答案。在此之前,美国和苏联的月壤样本,以及地球上的月球陨石研究都表明,月球的岩浆活动至少持续到大约28亿到30亿年前。
由中国科学院地质与地球物理研究所和国家天文台主导,多家研究机构团队联合对嫦娥五号月壤样品展开研究。他们利用超高空间分辨率铀—铅定年技术,对嫦娥五号月壤样品玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物进行分析,确定其形成年龄约为20.3亿年,这意味着月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,将以往月球样品限定的岩浆活动停止时间向后推迟了约8亿—9亿年。
除了岩浆活动,嫦娥五号月壤样品研究也为我国科研人员“看清”太空风化作用机制提供了重要参考。中国科学院地质与地球物理研究所的研究团队利用单颗粒样品操纵、扫描电镜形貌观察、聚焦离子束精细加工、透射电镜结构解析等一系列分析方法,获得了单个嫦娥五号月壤颗粒表面的硅酸盐、氧化物、磷酸盐和硫化物的太空风化作用信息。通过与来自月球低纬度地区的美国阿波罗计划月壤样品的分析结果进行对比,研究人员发现,嫦娥五号月球样品和阿波罗样品的表层微观结构特征没有表现出较大的差异。这能够帮助我们更好地认识月球中纬度的太空风化作用,也为月球遥感光谱校正模型在月球中纬度的适用性提供了支撑。
今年6月,中国地质大学地球科学学院地球化学系教授宗克清和汪在聪与合作者在嫦娥五号月壤化学成分研究方面取得了重要进展:他们在2毫克和4毫克样品消耗量的条件下,对不同批次的嫦娥五号表取月壤中48种主量和微量元素同时进行了准确测定,并详细讨论了嫦娥五号月壤样品的均一性、外来物质加入量以及着陆区玄武岩的成因。
研究人员对两批月壤样品的7次分析结果揭示嫦娥五号月壤样品在毫克水平上非常均一,与遥感预测值基本一致。除了极个别元素(镍)外,嫦娥五号月壤的主量和微量元素含量与其中玄武岩玻璃和岩屑的元素含量高度一致,表明嫦娥五号着陆区所在的风暴洋北部月海区域受到外来高地物质和KREEP(富钾、稀土和磷的一种月球物质)冲击后混入的量非常有限。
该研究系统评估了嫦娥五号月壤的化学组成,定量分析了月壤中外来物质的混入量,为认识月球年轻岩浆活动和后期改造过程提供了新的制约。(实习记者 都芃)
(来源:科技日报 新华社客户端)
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