中国科学家近日利用嫦娥六号任务带回的月球背面样品,对沿用数十年的月球撞击历史模型进行了重要修正。这项研究由中国科学院地质与地球物理研究所牵头,联合多家科研机构共同完成,首次通过实证数据证实月球正反两面遭受陨石撞击的频率基本一致,并否定了此前关于月球早期演化史的两种主流假说。
月球表面密布的撞击坑是记录其45亿年演化史的天然档案。传统研究通过统计撞击坑密度与已知年龄的月球样品建立关联,构建出定年模型。然而,此前所有用于定年的月球样品均来自正面,且年龄均不超过40亿年,导致对月球最早期历史的认知存在重大空白。特别是关于约39亿年前是否发生过"晚期重轰击"的争议,科学界长期未能达成共识。
2024年6月,嫦娥六号探测器从月球背面南极-艾特肯盆地内的阿波罗盆地成功采集1935克月壤样品。这项突破性成果不仅创造了人类首次获取月背样品的纪录,更带来了关键性发现:样品中既包含距今约28.07亿年的年轻玄武岩,也含有42.5亿年前的古老苏长岩。后者形成于SPA盆地遭受巨型陨石撞击后的岩浆冷却过程,而该盆地本身是月球已知最古老的撞击结构。
研究团队通过分析这些样品的同位素年龄,结合高分辨率遥感图像数据,构建出全新的撞击坑年代学模型。新模型显示,月球背面单位面积的撞击坑密度与正面高度吻合,彻底推翻了"月背更易遭受撞击"的推测。这一发现为建立覆盖整个月球的全球性定年标准奠定了基础,使科学家能够更精确地推算不同区域的地质年龄。
更值得关注的是,新模型否定了此前关于月球早期撞击史的两大假说。研究证实,月球在42.5亿年前的撞击频率呈现平滑衰减趋势,即越古老时期撞击事件越频繁,随后逐渐减弱。这一规律与"晚期重轰击"理论预测的39亿年前撞击事件激增明显不符,也排除了约41亿年前出现"锯齿状"撞击增强的可能性。科学家指出,这种持续衰减的撞击模式,更符合太阳系形成初期残余星子逐渐减少的天体演化规律。
这项研究不仅刷新了人类对月球演化史的认知,更为太阳系早期动力学研究提供了重要参照。基于嫦娥六号样品构建的新模型,将帮助科学家更准确地测定其他天体表面撞击坑的年龄,为理解行星形成与演化过程开辟新路径。










