非洲发现23.5亿年前陨石 改写月球历史

2023 年，在非洲发现了一颗具有独特化学特征的 23.5 亿年历史的陨石，填补了我们对月球火山历史理解的一大空白。研究人员在布拉格举行的戈德施密特会议上公布了他们的研究成果，展示了西北非洲 16286 如何为月球内部的演变及其火山过程的惊人长寿带来新的启示。

曼彻斯特大学的研究小组发现了证据，支持月球在多次火山活动期间维持产热机制的观点。

通过测量铅同位素，他们确定这块岩石凝固于约23.5亿年前——我们几乎没有其他样本记录过这个时期。它独特的地球化学特征使其与阿波罗、月球和嫦娥四号任务带回的玄武岩截然不同，表明它是在到达月球表面后不久由深源熔岩结晶而成。

英国曼彻斯特大学研究员乔舒亚·斯内普博士在戈德施密特会议上介绍了这项研究。他表示：“从采样返回任务中采集的月球岩石为我们提供了宝贵的洞见，但它们仅限于任务着陆点周围的区域。相比之下，月球陨石有可能被月球表面任何地方的撞击坑抛射出去。因此，这块样本的发现充满了意外的惊喜；它恰好落到地球上，无需耗费太空任务那样巨大的成本，就能揭示月球地质的奥秘。”

使用扫描电子显微镜拍摄的“东北非洲16286”样本图像。这些图像被称为“背散射电子图像”，不同的灰色阴影突出显示了构成岩石的矿物的不同化学成分。图片来源：Joshua Snape 博士/曼彻斯特大学

这块岩石含有相对较大的橄榄石矿物晶体，是一种被称为橄榄斑状玄武岩的月球火山玄武岩。它含有中等含量的钛和高含量的钾。除了样本异常的年龄外，这项研究还发现，岩石的铅同位素组成——岩石形成时保留下来的地球化学指纹——表明它起源于月球内部一个铀铅比异常高的源头。这些化学线索可能有助于识别导致月球内部持续产生热量的机制。

“该样本的年龄尤其令人感兴趣，因为它填补了月球火山历史上近十亿年的空白，”斯内普博士说。“它比阿波罗、月球车和嫦娥六号任务收集的玄武岩更年轻，但比中国嫦娥五号任务带回的更年轻的岩石更古老。它的年龄和成分表明，在这段时间里，月球上一直存在火山活动，我们的分析表明，月球内部存在一个持续的产热过程，这可能是由于放射性元素在很长一段时间内衰变并产生热量造成的。”

月球岩石非常罕见，所以当我们发现一些与众不同、格外引人注目的岩石时，总是会觉得很有趣。这块特殊的岩石为月球火山活动的发生时间和方式提供了新的线索。关于月球的地质历史，我们还有更多未知，通过进一步分析以确定其表面起源，这块岩石将指导未来样本返回任务的着陆地点。

这块重达311克的陨石是地球上官方确认的31块月球玄武岩之一。其独特的成分，包括熔融的玻璃状囊体和脉状结构，表明它很可能是受到小行星或陨石撞击月球表面的冲击，然后被抛射出去，最终坠落到地球上。这次冲击事件使得对这块岩石年龄的解读更加困难，但研究人员估计它的年龄在正负8000万年之间。

编译自/scitechdaily