瞧！我们的前沿科技｜月球最大撞击遗迹形成于42.5亿年前

光明日报北京3月22日电 记者齐芳、崔兴毅21日从中国科学院获悉，我国科学家通过研究嫦娥六号采回的月球背面月壤样品，取得了又一项重大突破：确定月球最古老、最大的撞击遗迹——南极—艾特肯盆地（SPA盆地）形成于42.5亿年前，为太阳系早期大型撞击历史提供了初始锚点，对理解月球乃至太阳系早期演化具有重大科学意义，相关成果刊登于学术期刊《国家科学评论》。

撞击作用是天体形成与演化过程中最重要的外部动力过程，内太阳系天体经历了相似的撞击历史。月球作为地球唯一的天然卫星，表面遍布大小不一的陨石撞击坑，是太阳系撞击的历史印记。其中，直径约为2500公里的巨型撞击坑SPA盆地，是月球最为古老的撞击疤痕，记录了月球幼年时期遭受的巨大“创伤”。SPA盆地的形成时间不仅是月球演化历史的关键节点和撞击历史的初始锚点，还可作为校准太阳系撞击史的黄金参照，为火星、水星等行星撞击坑建立统一年龄标尺，是太阳系留给人类珍贵的“宇宙时钟”。因此，精确限定SPA盆地形成时间，是国际深空探测领域长期以来的首要科学目标之一，但同时也是月球科学研究领域的最大悬案之一。

目前主要有两种方法推测SPA盆地的形成时间：一是通过撞击陨石坑统计法获得年龄范围，从42.6亿年至大于43.3亿年不等；二是通过研究月球陨石样品和采自月球正面的阿波罗样品，发现43.5亿年至43.3亿年发生过一次全月球的热事件，推测为SPA大型撞击事件。然而，人类从未获得来自月球背面SPA盆地“第一现场”的样品实证。

此前，中国嫦娥六号任务成功带回采自月球背面SPA盆地内部的月壤样品，这是人类最可能确定该盆地形成时间的一次机遇。然而，嫦娥六号着陆器位于SPA盆地内部阿波罗盆地的月海玄武岩区，这一区域在SPA大型撞击之后，还经历了多次撞击和28亿年的玄武岩喷发覆盖，导致嫦娥六号月壤蕴含着不同时期的物质碎片。如何精准破译代表SPA盆地的撞击密码，成为限定该盆地形成时间的首要挑战。

中国科学院地质与地球物理研究所研究员陈意带领研究团队从5克月壤中分选出1600余颗大于200微米的岩屑，基于细致的岩石学分类，从中挑选出20颗具有代表性的苏长岩颗粒，开展岩石学、地球化学和年代学研究工作。研究发现，尽管这些苏长质岩屑在全岩成分和矿物组成上与月球正面阿波罗样品中的苏长岩一致，但在矿物的主、微量元素成分上有明显区别。团队进一步通过岩屑中微小（1~5微米）含锆矿物开展铅同位素定年分析，识别出42.5亿年和38.7亿年两期撞击事件。团队又基于447GB的遥感数据，开展了SPA盆地内部及周边地区大范围岩性填图和溯源，最终确定SPA盆地形成于42.5亿年前。

该项成果证明，在太阳系形成之后约3.2亿年，一次大型撞击事件形成了月球最大的撞击遗迹——SPA盆地，为月球撞击坑统计定年法提供了来自月背的初始锚点。该项工作还确认43.5亿年至43.3亿年的全月热事件与SPA大型撞击无关。这些成果为更好开展月球乃至太阳系早期演化研究提供参考基点和科学依据。

来源：光明日报