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m88客户端_地球最古老的岩石采集于月球

作者:匿名 时间:2020-01-09 15:13:51 人气:1703

m88客户端_地球最古老的岩石采集于月球

m88客户端,技术员linda tyler(左)、nancy l. trent(中)和sandra richards正透过玻璃观察一颗篮球大小的月岩。该月岩的正式编号是14321,由阿波罗14号的宇航员带回。供图:nasa

撰文:michael greshko

科学家疑似发现了最古老的地球岩石,而岩石却来自于月球。上周发表于《earth and planetary science letters》上的一项研究成果称,1971年阿波罗14号宇航员采集的岩石中,包含了地球古老地壳的一块碎屑,其历史可追溯到40.11亿年前。

这块碎屑也有可能是远古月球地底深处一团富水的岩浆中形成的。不过,该研究的作者们确认为,这块岩石更有可能形成于地球的地壳,然后被坠落在早期地球上的陨石撞击后溅落在月球上。

果真如此,那么,这块碎片就是迄今发现的最古老的地球岩石之一。地球上发现的最古老矿物质来自于澳大利亚的杰克山(jack hills),其历史可达44亿年。不过,这些矿物质的年代一直都有争议,而且,即便这些矿物质真有那么古老,它们也只是很久之前岩石崩解后的碎屑。与之形成对比的是,阿波罗14号宇航员带回的碎屑保存得更加完好。

“严格来讲,这块碎屑是一块‘岩石’,而杰克山的矿物只是一些独立的、没有来龙去脉的晶体。”该研究论文的第一作者、瑞典自然历史博物馆的研究员jeremy bellucci在电子邮件中写道。

这一发现给阿波罗探月任务的科学遗产又增添了一笔财富,而且进一步坐实了月球就是太阳系的“原始档案保管员”。月球历史久远,没有空气,而且地质不活跃,其表面记录着太阳系早期的撞击痕迹,其中很可能就有其它星球的撞击碎屑。据认为,月球表面0.5%的月尘最初都是在地球上形成的,还有少许很可能来自金星或火星等岩质行星。

但是,阿波罗14号这块岩石,如果确认来自于地球,将是第一块采集自月球的地球岩石。

美国德克萨斯大学研究地球撞击坑化学成分的研究员cornelia rasmussen 称:“如果假设成真,这一发现将相当吸引人。我们确实还没有地球这一时期的岩石记录,因此,这一发现让我们窥见了一个我们其实无法研究的时期。”

深入挖掘

这块携带着疑似地球碎屑的岩石,正式名称为14321,是1971年2月6日阿波罗14号宇航员alan shepard采集的,也是阿波罗探月任务中带回的最大的岩石之一。

阿波罗14号宇航员alan shepard在月面上采集这块编号14321的岩石前几分钟,为它拍下了这张照片。供图:nasa

这块篮球大小的石头重约9千克。它是一种名叫角砾岩的岩石,就像是不同种类的、较老的岩石碎屑拼合而成的“拼贴画”。月球正面有一个巨大的深色斑点:雨海纪撞击坑。形成这个撞击坑的那场撞击,很可能就锻造了这块角砾岩,并使其飞到了阿波罗14号的着陆地点。

这块大岩石的大部分碎屑都呈深色。但是,有一块却很亮,非常扎眼,其成分与地球上的花岗岩类似。bellucci的团队为了弄清楚这块亮眼的碎屑来自何处,对其进行了重新取样,并将关注点放在了其内部的锆石上。

该研究论文的合著者、月球与行星研究所的高级在职科学家david kring 介绍说:“锆石是一种极为坚硬、稳定的矿物。因此,如果你想寻找最古老的地质活动遗迹,拿锆石作为开端,是极好的。”

该团队分析了这些锆石及周围的石英之后发现,这块碎屑的形成条件,在当时的月球上可谓相当怪异。比如,锆石应该是在冷得多的、富氧的岩浆中形成的,而月球通常没有这样的条件。

此外,这块碎屑形成所需的压力,只有在月球地下160千米处才能达到。但是,地质学家认为,形成14321大岩石的那场撞击,在月球地表形成的坑不会超过72千米。如果那块碎屑真的形成于如此深的地方,那么,它又是怎么到达月面的呢?

箭头指向的是14321大岩石上的浅色部分,即霏细岩(felsite)碎屑。研究者认为,这一部分碎屑形成于地球。供图:nasa/修饰:lpi

研究人员很快就发现,这块碎屑让人挠头的特性,一旦放在地球上就完全说得通了。在地球表面以下19千米处,岩浆所经历的温度、压力和氧气水平,恰好与形成这块碎屑的条件相似。当bellucci做出表格对比地球的锆石与月球上这块锆石碎屑之后,其相似性愈发明显。

bellucci说:“它原本沉寂在一片陆地的中央,然后我发现它之后,不禁惊呼,哇哦,太棒了!自此以后,一发不可收拾。”

寻找更多样本

对这些样本的进一步研究,或将证实bellucci的解释。人类目前所收集到的其它月球岩石中,也有可能包含着远古地球的碎片。

kring说:“我敢肯定我们还会发现其它样本,我有点私心怀疑,这项研究将促使这一领域的许多人去做类似的事情。”

来自月球的新样本也有助于研究,而且我们可能很快就能得到新样本。比如,中国即将迎来的嫦娥5号探月任务,预计将会带回月球样本。不过,眼下,研究阿波罗号带回的样本才是正事。尽管美国的立法者们已经达成协议美国政府临时开门,但政府的持续停摆,已经使许多科学家的生活走下了正轨,其中就包括这篇研究论文的作者们。

上周,kring曾说:“我的研究所即将关门。我们将无法再从事如这项发现一般振奋人心的科研了。”

(译者:mikegao)

来源:国家地理中文网(官v)

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