月球表面的撞击坑,如同记录宇宙事件的古老密码,长久以来,科学家们一直试图通过解读这些“密码”来还原月球的演化历程。近日,一项基于嫦娥六号月球背面样品的研究,为月球撞击历史的研究带来了重大突破,修正了沿用数十年的月球撞击坑年代学模型。
撞击通量,指的是单位时间内单位面积上撞击陨石的个数。月球表面布满了密密麻麻的撞击坑,这些撞击坑是陨石撞击月球后留下的印记。一般来说,区域越古老,被陨石撞击的次数就越多,撞击坑也就越密集。科学家们正是通过研究撞击坑的密度,来推算月球各个区域的年龄,进而解锁月球的演化奥秘。而要建立可靠的定年模型,就需要精准的“参照标准”,也就是将月球样品的同位素年龄与对应区域的撞击坑密度相结合。
2024年6月25日,嫦娥六号成功完成了从月球背面南极 - 艾特肯(SPA)盆地内的阿波罗盆地采样返回的任务,带回了1935克月壤样品,创造了人类历史上的新纪录。对这些样品的分析取得了两个关键突破。研究人员发现了距今约28.07亿年的年轻玄武岩,以及距今42.5亿年前的古老苏长岩。其中,苏长岩是SPA盆地被大型陨石撞击后,熔融岩浆冷却结晶形成的,而SPA盆地本身就是月球上最大、最古老的撞击坑。
中国科学院地质与地球物理研究所和中国科学院空天信息创新研究院等单位的科学家,基于嫦娥六号月球背面样品,结合月球遥感图像展开了深入研究。他们发现,月球背面的撞击坑密度与正面高度匹配,这一发现打破了“背面可能更易被撞击”的猜测,为建立全球性的撞击坑年代模型奠定了基础。综合嫦娥六号数据在内的新年代模型,为月球科学研究提供了更加完整、精确的“时间标尺”。更关键的是,新模型直接否定了“晚期重轰击”假说和“锯齿状”撞击增强假说。研究表明,月球早期的撞击活动并非剧烈动荡,而是一个平滑衰减的过程,即越早期撞击越频繁,之后快速减弱,没有发生过所谓的“晚期重轰击”。这一研究成果发表在《科学进展》上,引发了科学界的广泛关注。











