嫦娥五号样品重磅发现：月球火山活动竟持续至1.2亿年前！

中国探月工程又取得了重大成果，科学家们从嫦娥五号带回的月球土壤里发现了3颗微米级的玻璃珠，而就是这几颗微不足道的玻璃珠，彻底颠覆了科学家们对月球的传统认知，也让我们重新审视这颗“死星”的地质历史。这项研究已发表在9月6日的《科学》杂志上。本期内容我们就来聊聊这个话题。

在过去几十年中，科学家们通过对地球上陨石、月球样本以及遥感数据的深入分析，逐步构建了一个关于月球形成和演化的经典模型。根据这一模型，月球的形成可以追溯到约45亿年前。当时，一个类似地球的原行星体与地球发生了剧烈碰撞，撞击产生的碎片在地球的引力作用下聚集在一起，最终形成了月球。初期的月球表面极其炽热，整个表面被熔融的岩浆覆盖。随着时间的推移，月球的内部逐渐冷却，这些岩浆开始固化，逐步形成了月球的地壳、地幔和核心结构。在这一漫长的冷却过程中，月球的内部热量不断向外散失，产生了火山活动。火山喷发将地下熔岩喷出地表，形成了大量熔岩平原和月海。

这些“月海”并不是海洋，而是由火山喷发的熔岩冷却而成的平坦区域。今天，当我们从地球上用肉眼观察月球时，那些深色的区域正是火山活动遗留下来的痕迹。科学家通过对阿波罗计划带回的月球岩石样本的研究，揭示了月球火山活动的高峰期集中在30亿到38亿年前。这一时期被称为“火山活跃期”。月球样本中包含大量的火山玻璃，这些玻璃是由火山喷发过程中熔融岩浆在极短时间内冷却形成的。这些火山玻璃不仅提供了有关火山活动的重要信息，还帮助科学家们确定了月球火山活动的时间范围。通过对这些样本的年龄测定和分析，科学家们发现，大多数火山活动发生在这一高峰期之后，火山活动迅速减少，最终在约10亿年前彻底停止。这一理论被普遍接受并用来解释月球上地质特征的形成和演变。

然而，中国科学院地质与地球物理研究所团队通过嫦娥五号带回的月球土壤样本，挑战了这一传统观点。在嫦娥五号带回的月壤中，研究团队从4个月壤样本中分离出了约3000颗直径在20微米到400微米之间的玻璃珠。这些玻璃珠的发现本身并不令人惊讶，因为它们的存在早已被预期。玻璃珠的形成通常与火山活动和陨石撞击有关。但是，嫦娥五号样本中的玻璃珠却展现出了显著的独特性质。研究人员发现，这些玻璃珠的化学成分和硫同位素特征与此前从阿波罗和苏联任务中获得的样本有所不同，尤其是其火山起源特征更加明显。在对这些玻璃珠进行了详细的分类和成因分析后，研究团队发现其中的3颗玻璃珠特别引人注目。这3颗玻璃珠展现出了鲜明的火山玻璃特征，显示出与众不同的成因和成分。为了准确测定这些玻璃珠的年龄，科学家们采用了铀-铅定年法，这是一种精确的地质年代测定方法。

铀-铅定年法基于铀同位素衰变为铅同位素的过程，其精确度在地质研究中被广泛认可，尤其适用于火山玻璃等样本的年龄测定。经过精确的测定，研究团队得出了令人震惊的结果：这3颗特殊的玻璃珠的年龄为1.23亿年。这一发现极大地挑战了科学界之前的共识。根据传统模型，月球的火山活动在30亿到38亿年前达到了高峰，并在约10亿年前开始逐渐减弱，最终在那时停止。然而，嫦娥五号带回的这些年轻玻璃珠的存在，意味着在月球被认为已经“冷却”的时期，依然可能存在着活跃的火山活动。更为重要的是，分析表明这3颗火山玻璃珠富含钾+稀土+磷，这一发现提供了有关月球内部的全新信息，暗示了月球的内部区域可能存在大量的放射性元素。这些放射性元素在衰变过程中释放出的热量，使得月球内部某些区域的温度升高，从而导致了局部地幔的熔融，并形成了岩浆。

这一过程可能促使了月球内部局部的火山活动，即使在月球整体被认为已经“冷却”的情况下。这些局部升温的区域可以产生小规模的火山喷发，将熔融岩浆推向月表。这意味着，月球现在虽然已经没有大规模的火山爆发，但小规模的火山喷发，仍然有可能存在，此前认为月球火山已经“死亡”10亿年的看法不攻自破。利用硫同位素特征来推断月球玻璃珠的成因，这不仅对未来的月球研究具有重要价值，还将极大地推动其他小天体样品的分析。通过研究硫同位素的特征，科学家们能够重建出这些玻璃珠在形成时的环境条件，从而推断出它们的形成机制。

此外，这项研究还对行星体的热演化过程和行星如何冷却的讨论具有推动作用。通过硫同位素的分析，科学家们可以更准确地了解月球以及其他小天体在形成后的冷却历程，这将有助于我们理解行星体的热演化历史。月球玻璃珠中的硫同位素特征不仅为我们提供了关于月球火山活动的重要线索，也为探讨小天体的形成与演化过程提供了新的数据支持。好了，这期视频到此结束，感谢大家观看，我是探索宇宙，我们下期再见。