月球并非如此年轻

1971年,航天员艾伦·B ·谢巴德二世和阿波罗14号在月球上。

加州大学洛杉矶分校的一个研究小组报告称,月球形成于至少45.1亿年以前,也就是说,比科学家先前认为的时间早4000万到1.4亿年。

这些发现是基于对1971年阿波罗14号带回的锆石(月球矿物)的分析。于1月11日,发表在《Science Advance》杂志上。

月球的年龄一直是一个热门话题,尽管科学家们多年来一直采用广泛的科学技术试图解决这个问题。

“我们终于确定了月球的最低年龄,这个消息来得恰逢其时。”该研究的主要作者,加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学部的研究地球化学家梅兰妮·巴博尼说。

2016年,加州大学洛杉矶分校的地球化学家小组和同事称:月球是由早期地球和一个名为忒伊亚的“胚胎行星”猛烈正面碰撞形成的。

胚胎行星也被称作原行星,原行星在原行星盘内大小如同月球尺度。它们应该是由公里尺度的微行星因彼此的重力相互吸引与碰撞而形成的。根据太阳星云形成的理论,原行星在轨道轻微的扰动下和因此导致的巨大撞击与碰撞下逐渐形成真正的行星。

最新的研究表明,月球在太阳系诞生后“仅仅”6000万年左右就形成了。这一点很重要,因为此研究结果为试图了解地球和太阳系的早期演化的天文学家和行星科学家提供了重要的信息。

巴尔博尼说,这是一项艰巨的任务,因为“巨大的撞击之前的一切都被抹去之前”。虽然科学家们无法得知月球在与忒伊亚碰撞之前发生了什么,但是这些发现仍然很重要,因为它们将有助于科学家们继续拼凑出后面的大事件。

因为大多数月球岩石都含有许多其他岩石的碎片,所以通常很难确定月球岩石的年龄。但巴尔博尼在原始条件下分析了八个锆石。具体而言,她研究了它们所含有的铀如何衰变为铅(在普林斯顿大学的实验室),以及它们所含的镥如何衰变为铪(使用加州大学洛杉矶分校的质谱仪)。研究人员分析了这些元素,以此确定月球的年龄。

加州大学洛杉矶分校的地球化学和宇宙化学教授、研究文章合著者凯文·麦基根说:“锆石是自然界最好的时钟,它是储存地质历史和揭示起源的最好矿物。”

地球与忒伊亚的碰撞创造了一个液体月球,然后凝固成型。科学家们相信月球的大部分表面是在其形成之后被岩浆所覆盖。对铀-铅的测量揭示了锆石最初出现在月球上原始岩浆海洋中的时间,随后原始岩浆海洋冷却并形成月球的地幔和地壳;对镥-铪的测量揭示了月球岩浆的形成时间,时间相对更早。

加州大学洛杉矶分校的地球化学与宇宙化学教授、研究文章合著者爱德华·杨说:“梅拉尼很聪明,她将月球在真实年龄日期从固化开始之前计算,而不是固化完成之前。”。

先前的研究中的月球的年龄是基于月球岩石,这些岩石被多次碰撞侵蚀。麦基根说:“这些岩石记录了一些其他事件的日期,但与月球年龄无关”。

加州大学洛杉矶分校的研究人员正在用阿波罗宇航员带回的锆石研究月球的早期历史。

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