月球表面的撞擊坑,如同記錄宇宙事件的古老密碼,長久以來,科學家們一直試圖通過解讀這些“密碼”來還原月球的演化歷程。近日,一項基于嫦娥六號月球背面樣品的研究,為月球撞擊歷史的研究帶來了重大突破,修正了沿用數十年的月球撞擊坑年代學模型。
撞擊通量,指的是單位時間內單位面積上撞擊隕石的個數。月球表面布滿了密密麻麻的撞擊坑,這些撞擊坑是隕石撞擊月球后留下的印記。一般來說,區域越古老,被隕石撞擊的次數就越多,撞擊坑也就越密集。科學家們正是通過研究撞擊坑的密度,來推算月球各個區域的年齡,進而解鎖月球的演化奧秘。而要建立可靠的定年模型,就需要精準的“參照標準”,也就是將月球樣品的同位素年齡與對應區域的撞擊坑密度相結合。
2024年6月25日,嫦娥六號成功完成了從月球背面南極 - 艾特肯(SPA)盆地內的阿波羅盆地采樣返回的任務,帶回了1935克月壤樣品,創造了人類歷史上的新紀錄。對這些樣品的分析取得了兩個關鍵突破。研究人員發現了距今約28.07億年的年輕玄武巖,以及距今42.5億年前的古老蘇長巖。其中,蘇長巖是SPA盆地被大型隕石撞擊后,熔融巖漿冷卻結晶形成的,而SPA盆地本身就是月球上最大、最古老的撞擊坑。
中國科學院地質與地球物理研究所和中國科學院空天信息創新研究院等單位的科學家,基于嫦娥六號月球背面樣品,結合月球遙感圖像展開了深入研究。他們發現,月球背面的撞擊坑密度與正面高度匹配,這一發現打破了“背面可能更易被撞擊”的猜測,為建立全球性的撞擊坑年代模型奠定了基礎。綜合嫦娥六號數據在內的新年代模型,為月球科學研究提供了更加完整、精確的“時間標尺”。更關鍵的是,新模型直接否定了“晚期重轟擊”假說和“鋸齒狀”撞擊增強假說。研究表明,月球早期的撞擊活動并非劇烈動蕩,而是一個平滑衰減的過程,即越早期撞擊越頻繁,之后快速減弱,沒有發生過所謂的“晚期重轟擊”。這一研究成果發表在《科學進展》上,引發了科學界的廣泛關注。











