2021年,我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用嫦娥五號(hào)月壤樣品,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表研究成果,確認(rèn)約20億年前月球還“活著”,將月球地質(zhì)生命“延長(zhǎng)”了10億年。但這并非月球火山活動(dòng)的終點(diǎn),9月6日,《自然》再次刊發(fā)我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥五號(hào)月壤研究的最新成果,月球地質(zhì)生命再一次“延長(zhǎng)”:在1.2億年前,月球仍存在火山活動(dòng)。
判斷星球“死亡”與否的證據(jù),是星球上是否還有大規(guī)模的巖漿活動(dòng)。在嫦娥五號(hào)任務(wù)前,人類共獲取9次月球樣品,加上地球收集的月球隕石,這些月球樣品所測(cè)定的巖石年齡基本大于30億年。因此,科學(xué)界的早期認(rèn)知是,月球約在30億年前就停止了巖漿活動(dòng)。而對(duì)嫦娥五號(hào)月壤樣品中玄武巖碎屑的精確定年結(jié)果刷新了這一認(rèn)識(shí),月球在約20億年前仍然存在較大規(guī)模的巖漿活動(dòng)。
那么,月球還有更“年輕”的巖漿活動(dòng)嗎?要在月球表面找到并帶回“年輕”火山活動(dòng)形成的火山巖,成本過(guò)高,于是,來(lái)自中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所的科研團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)換了思路,火山活動(dòng)的產(chǎn)物除了巖石,還有火山碎屑,其中包含了火山玻璃珠。
玻璃珠是巖漿快速冷凝的產(chǎn)物,有火山和沖擊兩種來(lái)源。火山玻璃珠的質(zhì)量和體積都很小,一般只有幾十到幾百微米,加之月球上廣泛存在的隕石撞擊,它們能比火山巖“飛”得更遠(yuǎn)。不過(guò),這樣細(xì)小的火山玻璃珠,科研人員找起來(lái)宛如大海撈針,隕石沖擊形成的玻璃珠也對(duì)“尋寶”工作造成干擾。沖擊玻璃珠在月壤中的含量更高,二者的外表和成分也都有相似之處,難以準(zhǔn)確區(qū)分。
在約3克的嫦娥五號(hào)月壤樣品中,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員李秋立等科研人員挑出了約3000顆玻璃珠,并對(duì)它們進(jìn)行了篩選。具有沖擊特征結(jié)構(gòu)的玻璃珠首先被排除,再通過(guò)主量元素和微量元素識(shí)別,僅有6顆玻璃珠符合初步判別標(biāo)準(zhǔn)。然而,雖然一顆火山玻璃珠必然具有上述特征,但這些特征仍無(wú)法幫助科研團(tuán)隊(duì)充分判斷一顆玻璃珠的火山成因。
通過(guò)測(cè)定硫同位素值,科研團(tuán)隊(duì)為火山玻璃珠找到了“指紋”信息——如果一顆玻璃珠擁有負(fù)的硫同位素值,其就應(yīng)是火山作用形成的。在6顆火山玻璃珠“候選人”中,有3顆具備這一特征。綜合多方面證據(jù),科研團(tuán)隊(duì)終于完成了“千里挑一”的任務(wù),對(duì)它們進(jìn)行鈾鉛同位素定年后,結(jié)論出人意料,這些火山玻璃珠形成于大約1.2億年前。
新發(fā)現(xiàn)帶來(lái)了更多新問(wèn)題。產(chǎn)生如此年輕的月球火山活動(dòng)的機(jī)制是什么?這些年輕的火山玻璃珠是從哪里來(lái)的?月球是否還有更年輕的火山活動(dòng)?利用嫦娥五號(hào)帶回的月壤樣品,我國(guó)科研人員已經(jīng)產(chǎn)出了大量最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)。今年,月壤樣品再次“上新”,6月25日,嫦娥六號(hào)探測(cè)器從月球背面帶回1935.3克月壤,實(shí)現(xiàn)世界首次月背采樣返回。科研團(tuán)隊(duì)表示,對(duì)這些月球“土特產(chǎn)”的研究必將帶來(lái)更多的驚喜,逐漸揭開(kāi)月球的神秘面紗。