據大碰撞假說,一顆火星大小的行星“忒伊亞”猛烈撞擊了年輕的地球,巨大的沖擊將大量物質拋向太空,最終凝聚形成了月球。這場撞擊釋放的能量如此巨大,以至于剛剛誕生的月球幾乎完全被熔融的巖漿覆蓋,形成了深達上千公里的“巖漿海洋”。后來慢慢冷卻,形成了今天的月殼和月幔。但這場“巖漿海洋”究竟何時開始,又何時結束?
對這塊名為NWA 14729的月球隕石的研究有了新發現。王水炯介紹:“這是一塊來自月球高地的鎂質巖套隕石,含有特殊的含鋯礦物(如鋯石、斜鋯石等),它們就像‘時間膠囊’,記錄了月球早期的化學信息。”
研究團隊利用高精度離子探針技術(SIMS),測量了這些礦物的鉛同位素組成,最終計算出它們的年齡——約44.06億年,誤差僅有±3.2百萬年,是目前最精確的月球早期年齡數據之一。
更關鍵的是,這些礦物顯示出一種“高初始鉛”(HIP)的特征,也就是巖石形成之初就具有了非常高的放射成因鉛,表明它來源于一個更古老、鈾含量極高的巖漿源區,經歷較長時間演化才能積累如此多的放射成因鉛。通過計算機模擬,研究團隊推斷:月球“巖漿海洋”可能在45億年前就已形成,并在較短的時間內冷卻,即使考慮極端條件,其持續時間不會超過1億年。
該發現對國際學術界的主流觀點提出了挑戰。過去科學家普遍認為,月球在約43.5億年前才完全凝固。但這項新研究提出,43.5億年可能并非“巖漿海洋”的終結時間,而是月球后來經歷的其他重大熱事件(如大規模隕石撞擊或月幔熔融)的記錄。
李秋立表示:“這一發現將促使我們重新思考月球早期演化模型,也將修正年輕月海玄武巖中的鉛演化模型。”
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