科学家们发现，月球表面如同一个天然的“时间胶囊”，保存着来自遥远超新星爆炸的放射性残骸。这些残骸是恒星以超新星形式终结生命时，向宇宙空间喷射出的高速碎片，其中部分放射性同位素穿越星际空间，最终降落在地球和月球等天体上。
通过对地球深海沉积物和阿波罗任务带回的月壤样本分析，研究人员推测，地球附近曾发生过两次明显的超新星爆发高峰，分别发生在230万年前和730万年前。然而，地球上的相关记录因板块构造和侵蚀作用大多已消失，目前可靠的数据仅能追溯到约1000万年前。相比之下，月球由于缺乏大气层和板块活动，理论上能保存更久远的超新星活动痕迹，甚至可能追溯到8000万至1亿年前。
尽管月球没有地球式的侵蚀，但其表面仍经历着“撞击搅拌”——大小不一的天体持续撞击月球，导致月壤不断翻动和混合，包括来自超新星的放射性物质。为了破解这一过程，夏威夷大学马诺阿分校的行星科学家艾米丽·科斯特洛团队开发了一套数学模型，模拟不同放射性同位素在月壤中的分布深度。
“建模需要平衡复杂的物理机制，包括撞击压实、挖掘、放射性衰变和空间风化，这些过程同时发生。”科斯特洛解释道。模型将撞击搅拌视为两种力量的竞争：一种将土壤埋入地下，另一种通过撞击将其重新翻出，同时追踪超新星爆发何时何地将新物质输送到月球。
团队通过对比模型预测与实际样本数据验证了其准确性。结果显示，模型能精准预测月壤中铁-60的深度与浓度分布，并解释钚-244、碘-129等重元素的埋藏情况。科斯特洛称，同事们对模型与观测结果的高度吻合感到惊讶，“这种一致性既令人兴奋，也令人惊叹”。
目前的研究主要基于现有月壤样本，但未来阿耳忒弥斯计划将采集月球更深处的样本。科斯特洛认为，结合新样本与撞击搅拌模型，可能揭示超新星历史中鲜为人知的细节。她强调，理解月壤混合的物理机制，有助于正确解读未来样本的层次结构，从而重建太阳系穿越银河系的轨迹。相关研究已发表于《物理评论快报》。
