科技日报记者 陆成宽
月球研究“时间标尺”革新了。基于嫦娥六号月背样品，来自中国科学院地质与地球物理研究所等单位的研究团队结合遥感图像，成功修正沿用数十年的月球撞击坑定年模型，首次证实月球正面与背面的陨石撞击频率基本一致，并揭示月球早期撞击事件呈平滑衰减趋势，而非此前假说中的剧烈波动。相关研究成果5日发表于《科学进展》杂志。
月球表面的年龄是理解其演化历史的关键。长期以来，科学家主要通过统计撞击坑数量来估算未采样区域的年龄：撞击坑越密，区域越古老。然而，这套“撞击坑定年法”的标尺此前完全依赖于来自月球正面的样品，且最老样品年龄不超过40亿年，导致对月球早期撞击历史争议不断，存在“晚期重型轰击”等多种假说。
2024年6月，嫦娥六号任务首次从月球背面南极-艾特肯盆地内的阿波罗盆地带回1935克月壤样品。通过分析这些样品，科研人员获得了两块关键“岩石”：一块是28.07亿年的年轻玄武岩，另一块是42.5亿年前的古老苏长岩。“后者由南极-艾特肯盆地大型撞击事件熔融的岩浆结晶形成，而该盆地为月球上最大、最古老撞击坑。这为追溯月球早期历史提供了宝贵锚点。”
在这项研究中，研究团队结合高清遥感图像，系统统计了嫦娥六号着陆区及整个南极-艾特肯盆地的撞击坑密度，并整合了包括阿波罗计划、月球号、嫦娥五号在内的所有历史样品数据，构建出全新的月球撞击坑年代学模型。
结果显示，月球背面的撞击坑密度数据，完美落在基于正面样品建立的模型置信区间内。“这表明，月球整体遭受的陨石撞击通量在正反两面是均匀的，从而为建立全球统一的月球‘时间标尺’奠定了坚实基础。”论文第一作者、中国科学院地质与地球物理研究所研究员岳宗玉说。
更引人注目的是，新模型针对月球早期撞击历史的争议给出了新的答案：对比分析显示，月球南极-艾特肯盆地的年龄数据，明显偏离了认为撞击流量曾突然变化的“锯齿状模型”或“晚期重轰击”假说。研究支持月球早期的撞击频率是一个光滑快速衰减的过程，而非经历突发性的“轰炸”事件。
岳宗玉表示，这项研究从根本上更新了我们对月球撞击历史的理解，嫦娥六号样品的关键价值得以彰显，将为未来月球乃至太阳系天体的年代学研究提供更精确的标尺。
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