我科学家借陨石揭秘月球“婴儿期”

  月球，地球最亲密的邻居，它的“婴儿期”是什么样的？为破解这个谜题，中国地质大学（北京）科学研究院王水炯教授团队和中国科学院地质与地球物理研究所李秋立研究员团队合作，对一块名为NWA 14729的月球陨石进行了原位同位素定年分析，给出了新答案：月球的“岩浆海洋”可能在45亿年前就已形成，并在不到1亿年的时间内迅速冷却凝固。这一发现挑战了过去的认知，为理解月球的早期演化提供了关键线索。相关研究成果近日发表在国际学术期刊《科学进展》上。

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  据大碰撞假说，一颗火星大小的行星“忒伊亚”猛烈撞击了年轻的地球，巨大的冲击将大量物质抛向太空，最终凝聚形成了月球。这场撞击释放的能量如此巨大，以至于刚刚诞生的月球几乎完全被熔融的岩浆覆盖，形成了深达上千公里的“岩浆海洋”。后来慢慢冷却，形成了今天的月壳和月幔。但这场“岩浆海洋”究竟何时开始，又何时结束？

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  对这块名为NWA 14729的月球陨石的研究有了新发现。王水炯介绍：“这是一块来自月球高地的镁质岩套陨石，含有特殊的含锆矿物（如锆石、斜锆石等），它们就像‘时间胶囊’，记录了月球早期的化学信息。”

  研究团队利用高精度离子探针技术（SIMS），测量了这些矿物的铅同位素组成，最终计算出它们的年龄——约44.06亿年，误差仅有±3.2百万年，是目前最精确的月球早期年龄数据之一。

  更关键的是，这些矿物显示出一种“高初始铅”（HIP）的特征，也就是岩石形成之初就具有了非常高的放射成因铅，表明它来源于一个更古老、铀含量极高的岩浆源区，经历较长时间演化才能积累如此多的放射成因铅。通过计算机模拟，研究团队推断：月球“岩浆海洋”可能在45亿年前就已形成，并在较短的时间内冷却，即使考虑极端条件，其持续时间不会超过1亿年。

  该发现对国际学术界的主流观点提出了挑战。过去科学家普遍认为，月球在约43.5亿年前才完全凝固。但这项新研究提出，43.5亿年可能并非“岩浆海洋”的终结时间，而是月球后来经历的其他重大热事件（如大规模陨石撞击或月幔熔融）的记录。

  李秋立表示：“这一发现将促使我们重新思考月球早期演化模型，也将修正年轻月海玄武岩中的铅演化模型。”（记者杨飒）