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嫦娥五號月壤樣品証明1.2億年前月球存在火山活動

陸成寬
2024年09月07日09:11 | 來源:科技日報
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1.2億年前月球還“活著”!《科學》雜志6日在線發表了一項關於月壤研究的重要成果。基於嫦娥五號月壤樣品,來自中國科學院地質與地球物理研究所的科研人員發現,月球的岩漿活動可以追溯到1.2億年前。這一研究成果再次刷新了人們對月球岩漿活動時限的認知。

岩漿活動是了解月球熱演化的重要依據,岩漿活動停止表明月球失去了內動力,即地質意義上的“死亡”。早期的研究認為,月球大約在30億年前就已經停止了岩漿活動﹔2021年,我國科學家對嫦娥五號月壤樣品中玄武岩的研究表明,月球20億年前仍然存在較大規模的岩漿活動,將此前認為的月球“壽命”延長了約10億年。

那麼,月球上是否存在更年輕的火山活動?

月球除了通過較大規模岩漿活動形成的岩石外,還有較小規模的火山噴泉帶來的火山碎屑,其中有火山玻璃珠。對這些火山玻璃珠進行定年可以追溯月球岩漿活動歷史。最年輕的嫦娥五號月壤樣品,是尋找更年輕的火山玻璃珠的理想對象。

此次,中國科學院地質與地球物理研究所李秋立研究員團隊從約3克嫦娥五號月壤中挑選出約3000顆玻璃珠,通過掃描電鏡、電子探針、離子探針等方法從中篩選出3顆火山玻璃珠,進一步通過鈾-鉛同位素體系測量進行精准定年,發現這3顆火山玻璃珠形成於距今1.2(±0.15)億年前。

“這表明,大約1.2億年前,月球上還存在火山活動。”李秋立說,這一年輕火山作用的確認,將月球的火山活動時間又在嫦娥五號玄武岩年齡的基礎上延長了近19億年。這對以往的月球熱演化模式提出了更大的挑戰。

更重要的是,3顆火山玻璃珠富集的鉀+稀土+磷(KREEP)等元素表明,其源區存在較高的放射性元素。這些放射性元素的衰變生熱,可能導致月幔局部熱異常,引發物質的部分熔融產生岩漿並噴出地表。“因此,雖然在月球上沒有觀測到較大規模晚期岩漿活動,但仍存在局部升溫引起的小規模火山噴發。”李秋立說。

(受訪者供圖)

(責編:王震、楊迪)
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