時(shí)間:2023-01-30
來源:科普中國
指導(dǎo)單位:中共駐馬店市委網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室
主辦單位:駐馬店市互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)中心
承辦單位:駐馬店網(wǎng)
時(shí)間:2023-01-30
來源:科普中國
“中國科學(xué)家測定月球年齡為 20.3 億年”,這兩天,一條新聞?dòng)炙⑵亮恕P侣劺镎f,中國科學(xué)家分析研究了由“嫦娥五號(hào)”帶回來的月球樣品,并且最終精確測定出了月球的年齡:20.3 億年。
瀏覽器搜索“月球年齡”“20.3 億年”,出現(xiàn)的各種關(guān)于月球年齡的新聞
咱們國家的探月工程,不斷地在獲得新突破,產(chǎn)生新成果。這當(dāng)然是一件可喜可賀的事情。不過,如果你對“月球起源”這個(gè)話題有一點(diǎn)深入的了解的話,看到這條新聞大概就會(huì)“眉頭一皺”:這個(gè)“20.3 億年”咋跟我之前知道的不一樣呢?
確實(shí),報(bào)道中的研究是真實(shí)存在的,科學(xué)家們也確實(shí)獲得了“20.3 億年”這個(gè)研究結(jié)論。不過,很多人在描述這個(gè)結(jié)論的時(shí)候,出現(xiàn)了偏差,最后導(dǎo)致了一個(gè)錯(cuò)誤的說法。
月壤年齡、月球年齡不是一回事
新聞報(bào)道中說的,其實(shí)是近日舉行的,第一屆嫦娥五號(hào)月球樣品研究成果研討會(huì)。在會(huì)上,中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李獻(xiàn)華院士表示,團(tuán)隊(duì)對嫦娥五號(hào)采集的月壤樣品進(jìn)行了精確測量,其年齡為 20.3 億年。
看到這里,你或許已經(jīng)注意到了,李獻(xiàn)華院士說的是,他們精確測量的那份月壤樣品,年齡為“ 20.3 億年”——他可沒說“月球年齡”是20.3 億年哦。
不過,月壤年齡不能代表月球年齡嗎?其實(shí)還真不是一回事。
本次研究精確測量的是月壤中的月球玄武巖。其實(shí)從更加嚴(yán)格的角度來說,這些月球玄武巖應(yīng)該被稱為“月巖”,只不過由于本次采集的“月巖”樣本直徑小于等于 1 厘米,所以也被俗稱為“月壤”。
月球玄武巖是月幔部分熔融形成的巖漿經(jīng)火山噴發(fā)至月球表面冷卻結(jié)晶形成的巖石,并不能代表月球的真實(shí)年齡。想象一下,如果我們今天(2023 年 1 月)去測量 2022 年 1 月湯加火山爆發(fā)噴出后冷卻的巖漿的年齡,那是不是說明地球的年齡其實(shí)也就只有一歲呢?答案肯定是不對的,所以“20.3 億年”并不是月球的真實(shí)年齡。
月球到底多大了?
要想知道月球的年齡,首先要知道月球是從哪兒來的。
關(guān)于月球的形成,目前占主流的理論是“大碰撞假說”。我們的地球是在大約 46 億-45 億年前形成的,而在形成后不久,地球就受到了一個(gè)和火星差不多大小的天體的撞擊,這次撞擊產(chǎn)生了很多碎塊,而后這些碎塊在地球邊上由于引力慢慢地組合起來,形成了月球。所以,一般認(rèn)為月球的真實(shí)年齡其實(shí)和地球差不多,也是 45 億年左右。
“20.3 億年”到底指什么?
那么本次報(bào)道的“20.3億年”,和月球的年齡到底有沒有聯(lián)系呢?還真有。
月球作為地球的衛(wèi)星,其質(zhì)量只有地球的 1%,作為如此小的天體來說,月球理論上應(yīng)該快速冷卻而早早地停止火山活動(dòng),成為一顆死亡星球。
在二十世紀(jì)六七十年代,美國阿波羅號(hào)六次載人登月任務(wù)曾采集了一些月球玄武巖,通過對這批月壤進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),它們形成于距今 38 億-30 億年前,所以此前科學(xué)界認(rèn)為月球最年輕的火山活動(dòng)是在大約 30 億年前,按照這個(gè)研究來看,月球約在 30 億年前就“死”了。
而這一結(jié)論在目前看來,僅僅是因?yàn)闆]有更多的月球樣本進(jìn)行研究。2020 年,中國探月工程將嫦娥五號(hào)發(fā)射到月球并采集了一些月壤樣本后,關(guān)于月球死亡年齡的說法開始有了變化。在對嫦娥五號(hào)采集的月壤樣本進(jìn)行研究后,發(fā)現(xiàn)月球的火山活動(dòng)其實(shí)一直持續(xù)到了 20.3億年前,也就是說月球至少在 20.3 億年前還活著,并不是之前認(rèn)為的 30 億年前就死了。
所以,本次的“20.3億年”,并不是月球誕生至今的年齡,而是迄今發(fā)現(xiàn)的月球最年輕的火山活動(dòng)時(shí)間。
那么未來會(huì)不會(huì)發(fā)現(xiàn)更“年輕”的月壤呢?中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的陳意研究員表示,這也是“完全有可能”的,而“月球究竟是什么時(shí)候真正死亡的,到現(xiàn)在還是個(gè)謎”。
陳意還表示,“目前,我們僅有確鑿的證據(jù)證明在 20 億年前還有火山活動(dòng),那時(shí)候它還是活的。但如果將來有更多的樣品,就可以建立一個(gè)更加完整的、高精度的月球冷卻量化曲線,推測出它的地質(zhì)生命活動(dòng)軌跡。”
本次的月壤年齡精確測定,雖然更新了科學(xué)界對月球死亡年齡的認(rèn)知,但隨之而來的又是一些新的未解之謎:月球?yàn)楹螞]有早早的停止火山活動(dòng),變成一顆死亡星球?月球巖漿洋晚期結(jié)晶產(chǎn)物為什么具有更多的鈣和鈦?十幾億年的冷卻,月球內(nèi)部溫度為何僅僅降低了約 80 攝氏度?一個(gè)問題的解決又帶來了更多新的問題,這或許就是人類能不斷前進(jìn)的動(dòng)力和科學(xué)的魅力所在吧。