揭开月球古老盆地的“身世之谜”

　　当人们举头凝望皎洁明月时，或许会好奇：月球表面明暗交错的“纹路”从何而来?深邃的盆地又藏着多少远古秘密?近日，中国科学家通过研究“嫦娥六号”“捎”回的南极艾特肯盆地(简称SPA盆地)月壤样品，为这些疑问找到了关键答案。科学家首次精确测定SPA盆地的形成年龄为42.5亿年，成功解锁了藏在月壤里的“时间密码”。

　　SPA盆地是月球表面最大、最古老的撞击盆地，其面积能覆盖整个华北平原。对天文学家而言，这片区域是月球乃至太阳系早期演化的“活化石”，而它的年龄更是破解太阳系“童年往事”的关键钥匙。这是由于地球、月球等类地行星在诞生初期都经历过小行星频繁撞击的“晚期重型轰击”阶段，而SPA盆地作为月球上最古老的撞击痕迹，其形成时间就像一把“基准时钟”，能校准内太阳系的撞击年表，帮助人类推测火星、水星上类似盆地的年龄。

　　然而半个多世纪以来，“月球最古老印记”的年龄始终成谜。此前科学家主要用两种方法估算其年龄：一是“撞击坑统计法”，即通过数盆地表面叠加的小陨石坑数量推断年龄，但该方法对4亿年前的事件测算误差极大，且需假设月球正背面撞击频率一致，可靠性存疑;二是分析月球陨石和阿波罗任务带回的月球正面样品，发现约43.5亿年前月球上曾发生全月热岩浆事件，有人猜测这与SPA盆地撞击有关，却一直缺乏直接证据。直到“嫦娥六号”带回了从月球背面挖出的土壤。

　　月球南极的艾特肯盆地

　　“嫦娥六号”带回约2公斤月壤，要从中找到确定SPA盆地年龄的“关键线索”，难度极大。首要难题就是月壤成分太“杂”。“嫦娥六号”的着陆点在SPA盆地内的阿波罗月海区，这里在SPA盆地形成后，又历经多次撞击和火山活动。就像一块月饼，先有“饼皮”(SPA盆地形成)，后又添了多层“馅料”(后续火山岩、撞击碎屑)。而研究团队要找的，是最底层的“原始饼皮”——直接形成于SPA撞击事件的岩石。

　　研究人员从5克月壤中，先筛选出1600多颗粒径大于200微米的岩屑(比头发丝略粗)，再用扫描电镜逐一观察分类，最终挑出20颗“可疑目标”——以苏长岩为主的非月海岩屑。

　　确定岩屑后，下一步就是给它们“算年龄”。科学家利用岩石中的含锆矿物作为“时间标尺”，用离子探针分析33颗含锆矿物，测出42.5亿年和38.7亿年两个关键时间点。其中，5颗42.5亿年的岩屑呈现出岩浆分层痕迹，表明它们是SPA盆地撞击时“岩浆湖”冷却的产物。结合遥感数据对SPA盆地的岩性填图，研究人员最终确认：42.5亿年，就是SPA盆地的形成年龄。

　　科学家凭借2公斤月壤，历经精细筛选与分析，终于揭开了关于SPA盆地年龄的谜底。这份来自月背的42.5亿年前的“礼物”，不仅让人类对月球的认知又迈出了坚实一步，更激励着人们继续探索宇宙深处的更多奥秘，让关于月球的故事在未来绽放更多精彩。

文章转载于：中国航天报·飞天科普周刊