长期以来,科学家主要通过统计月球表面撞击坑的密度来推算地质年龄,这种方法称为“撞击坑定年法”,被视为月球研究的重要“时间标尺”。但受限于此前可研究的月壤样本全部来自月球正面,且年龄均不超过40亿年,学界对月球早期撞击历史一直存分歧,主要形成“剧烈动荡说”和“平滑衰减说”两种假说。 该难题的关键进展出现在2020年12月1日,嫦娥六号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地着陆并采集返回样品。该区域是月球最大、最古老的撞击盆地之一,保存着约42.5亿年前的古老岩石记录。中国科学院地质与地球物理研究所联合空天信息创新研究院组成的研究团队,对样品开展系统分析,并结合高分辨率遥感影像数据,获得三项关键发现:一是确认存在28.07亿年的年轻玄武岩和约42.5亿年前的古老苏长岩;二是首次证实月球正背面陨石撞击通量总体一致;三是据此构建了新的月球年代学模型。 研究团队负责人岳宗玉研究员表示,这些结果在多个上具有意义:其一,回应了长期争议,支持月球早期撞击事件呈平滑衰减特征;其二,为建立统一的月球年代模型提供了更可靠的约束;其三,也为理解地球早期演化提供参考。值得一提的是,研究使用的遥感影像分析方法达到厘米级精度,实现了对撞击坑的精细识别。 从更广的视角看,这项成果不仅加深了对月球演化过程的认识,也为后续深空探测提供了重要依据。随着我国探月工程“绕、落、回”三步走目标实现,月球样品研究正持续产出原创成果。专家表示,后续将结合嫦娥五号、六号等多批次样品开展交叉验证,深入完善行星表面定年体系。
从“带回样品”到“校准标尺”,嫦娥六号月壤研究的价值不止于厘清一个区域的年代,更在于为月球乃至行星科学提供可复核、可扩展的时间参照。随着关键“锚点”逐步补齐,关于月球早期撞击历史的讨论有望更接近事实,也将为我国深空探测走向更深、更远提供更扎实的科学支撑。