科隆大學從鉿-鎢系統學推導月球年齡

據外媒報導,科隆大學地質與礦物學研究所的最新研究表明,月球的誕生時間比“大碰撞假說”預計的時間更早。“大碰撞說”是科學界最主流的月球誕生理論,認為月球是太陽系形成後大約1.5億年,地球被一顆像火星般大小的天體忒伊亞(Theia)碰撞後的產物。

瞭解月球年齡有助於我們研究地球的年齡與起源。科隆大學的科學家們基於阿波羅任務期間收集的各種月球樣本的化學成分分析,研究認為月球誕生于太陽系形成之後的5000萬年,而不是1.5億年。這使月球的年齡增加了1億年。研究成果《從鉿-鎢系統分類學推導早期月球的形成》,發表在《自然•地球科學》月刊上。

科隆大學從鉿-鎢系統學推導月球年齡

月球可能是在一個火星大小的行星同早期地球發生大碰撞後形成的。隨著時間的流逝,月球不斷聚集被撞擊轟入地球軌道的碎片,最終演化成了現在的月球。新生的月球覆蓋著一片岩漿海。隨著岩漿海冷卻,月球表面形成了不同類型的岩石,至今依然存在。研究作者之一Peter Sprung表示,“這種觀測在地球上已不可能,因為我們的星球隨著時間的推移已具有地質活性。因此,月球為研究行星演化提供了獨特的機會 。”

1969年7月21日,人類首次踏上月球。阿波羅11號宇航員在月球表面幾個小時,收集了21.55公斤樣本並帶回地球。50年過去了,科學家仍能從這些樣本獲取重要資訊,瞭解早期太陽系的重要事件和地月系統的歷史。

科隆大學的科學家們將稀有元素鉿、鈾和鎢之間的關係作為一個探測指標,揭示導致月球表面黑色區域玄武岩形成的熔化量。此項研究的測量精確度達到空前程度,也因此確定了不同岩石組合的獨特趨勢,進而允許科學家進一步瞭解這些關鍵性罕見元素的行為。

研究月球上的鉿和鎢是特別重要的,因為它們構成同位素鉿-182衰變成鎢-182的天然放射性時鐘。這種放射性衰變僅持續了太陽系的前7000萬年。科學家們通過將阿波羅樣品中測量的鉿和鎢資訊與實驗室實驗的資訊相結合,研究發現月球早在太陽系形成後的5千萬年就開始凝固。該研究的資深作者Carsten Münker表示,“這個年齡資訊意味著任何猛烈撞擊都只能在此之前發生,這解決了科學界關於月球何時形成的激烈爭論問題。”

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