此次嫦娥五号玄武岩的精确年代学数据为撞击坑统计定年曲线提供了关键锚点 ， 将大幅提高内太阳系星体表面的撞击坑统计定年精度 。 “此次研究采用的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术处于国际领先水平 ， 为珍贵地外样品年代学等研究提供了新的技术方法 。 ”李献华告诉采访人员 。
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图为2021年2月27日 ， 在中国国家博物馆拍摄的月球样品001号 。 新华社图片
采访人员同时获悉 ， 月球最晚期岩浆活动的成因也一直是未解之谜 。 据李献华介绍 ， 目前科学界对月球最晚期岩浆活动的成因存在两种可能的解释 ， 一种是岩浆中富含放射性元素以提供热源 ， 另一种是岩浆中富含水以降低熔点 。
此次研究基于地质与地球物理研究所研发的超高空间分辨率同位素分析技术 ， 取得了意料之外的结果：嫦娥五号玄武岩初始熔融时并没有卷入富集钾、稀土元素、磷的“克里普物质”（这几种元素在地球化学上被称为“不相容元素” ， 意为不容易进入到固体中的元素） ， 嫦娥五号样品富集克里普物质的特征 ， 是由于岩浆后期经过大量矿物结晶固化后 ， 残余部分富集而来 。 这一结果排除了嫦娥五号着陆区岩石初始岩浆熔融热源来自放射性生热元素的主流假说 ， 揭示了月球晚期岩浆活动过程 。
对于岩浆源区是否富含水 ， 科研团队利用地质与地球物理研究所纳米离子探针研发的分析技术 ， 测定了嫦娥五号玄武岩中的水含量和氢同位素组成 ， 获得月幔源区的水含量仅为1-5微克/克 ， 也就是说月幔非常的“干” 。 科研人员指出 ， 这一发现也排除了月幔初始熔融时因水含量高而具有低熔点 ， 导致该区域岩浆活动持续时间异常延长的猜想 。
两种猜想的排除使得该系列成果对月球热演化历史研究提出了新的科学问题 ， “月球冷却如此之慢的原因并不清楚 ， 需要全新的理论框架和演化模型 ， 对未来的月球探测和研究提出了新的方向 。 ”李献华告诉采访人员 。
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图为2020年12月19日 ， 在中国科学院国家天文台 ， 工作人员将装有嫦娥五号任务月球样品的容器搬上展示台 。 当日 ， 嫦娥五号任务月球样品接收活动在中国科学院国家天文台举行 。 新华社图片
据悉 ， 此次研究成果已在国际学术期刊《自然》和国内学术期刊《国家科学评论》上发表 。 这些成果得到国际专家的高度评价 ， 美国新墨西哥大学月球与行星科学研究所的查尔斯·席勒高级研究员、卡内基研究所理查德·加尔森研究员等认为该系列成果“提供了迄今为止月球上确定的最年轻的玄武岩的证据”、“改变了我们对月球的热历史和岩浆历史的认识”、“对我们认识月球起源和演化具有重要的意义” 。
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