球正面西南象限的阿波罗盆地,直径约 930 公里,是月球表面最具代表性的大型撞击构造之一。长期以来,它的形成时间始终是月球地质研究的焦点 —— 此前学界基于遥感影像和间接探测数据,推测其形成于 40 亿至 42 亿年前,但因缺乏直接来自盆地的岩石样品,这一时间范围始终存在争议。
近日,中国科学院院士徐义刚团队的研究为这一谜题画上句号。团队以嫦娥六号 2024 年从月球风暴洋西北缘带回的月壤样品为研究对象,找到了关键突破口:该采样区域恰好覆盖阿波罗盆地撞击事件形成的溅射物层,月壤中包裹着盆地形成时抛射的原始岩石碎屑,这些碎屑如同 “时间胶囊”,保存了撞击发生时的地质信息。
研究中,科学家采用高精度铀 - 铅同位素定年技术,对月壤中筛选出的锆石、斜长石等矿物进行分析。这类矿物形成后结构稳定,能有效锁住铀衰变产生的铅同位素,是理想的 “地质时钟”。通过排除后期月球热活动的干扰,团队最终测得阿波罗盆地的形成时间为 41.6 亿年前,误差仅 ±0.6 亿年,数据精度远超以往研究。
这一结论的价值远超单一盆地的年代界定:它将阿波罗盆地的形成时间锚定在太阳系 “晚期重轰炸期”(约 38 亿 - 41 亿年前)之前,修正了此前对月球重大撞击事件时间线的认知,为理解月球早期岩浆洋冷却、壳幔演化提供了关键时间节点;同时,41.6 亿年的精确数据,也为研究太阳系早期小行星撞击规律提供了参照 —— 科学家可借此对比水星、火星等类地行星上类似盆地的年龄,还原早期太阳系的动力学环境。
对于未来月球探测,该成果同样具有指导意义。明确阿波罗盆地的形成年代,能帮助科研人员更精准地划分月球地质单元,为后续探测任务选择更具科学价值的采样区域,甚至为月球基地选址提供地质背景参考。目前,这项研究已发表于国际顶级期刊《自然 - 天文学》,其严谨的数据分析和突破性结论,正引发全球月球科学界的广泛讨论与关注。