据央视资讯消息(xi)，3月21日，中国(guo)科学家通过嫦娥六(liu)号采回的月球背面月壤样品研究(jiu)，取得了又(you)一项重大突破：确定月球最古老、最大的撞击遗迹—南极-艾特肯盆地（SPA盆地）形(xing)成于42.5亿(yi)年前，为太阳系早期大型撞击历史提(ti)供了初始(shi)锚点，对理解月球乃(nai)至太阳系早期演化具有(you)重大科学意义，成果刊登在学术期刊《国(guo)家科学评论》。
△嫦娥六(liu)号苏长岩(yan)记录42.5亿(yi)年前月球南极-艾特肯大型撞击事件
月球作为地球唯一的天(tian)然卫(wei)星，表面遍布了大小不一的陨石撞击坑，是(shi)太阳系撞击的历史印记。其中，直径约为2500公里的巨型撞击坑SPA盆地，是(shi)月球最为古老的撞击疤痕，记录了月球幼年时期遭受的巨大“创伤”。SPA盆地的形(xing)成时间不仅是(shi)月球演化历史的关键节点和(he)撞击历史的起始(shi)锚点，还可作为校准太阳系撞击史的黄(huang)金参照，为火星、水星等行星撞击坑建立统一年龄标尺，是(shi)太阳系留给人类珍贵的“宇宙时钟(zhong)”。因此，精确限定SPA盆地形(xing)成时间，是(shi)国(guo)际深空探测领域(yu)长期以来的首要科学目标之一，但同时也是(shi)月球科学研究(jiu)领域(yu)中的最大悬案之一。
目前，主要有(you)两种方法对SPA盆地形(xing)成时间进行推测：
通过撞击陨石坑统计法获得的年龄范围从(cong)42.6亿(yi)年至>43.3亿(yi)年不等；
通过月球陨石样品和(he)采自月球正面的阿波罗样品的样品研究(jiu)，发现43.5-43.3亿(yi)年发生过一次(ci)全月球的热事件，推测为SPA大型撞击事件。
通过撞击陨石坑统计法获得的年龄范围从(cong)42.6亿(yi)年至>43.3亿(yi)年不等；
通过月球陨石样品和(he)采自月球正面的阿波罗样品的样品研究(jiu)，发现43.5-43.3亿(yi)年发生过一次(ci)全月球的热事件，推测为SPA大型撞击事件。
然而，人类从(cong)未获得来自月球背面SPA盆地“第一现场”的样品实证。
此前，中国(guo)嫦娥六(liu)号任(ren)务成功(gong)返(fan)回采自月球背面SPA盆地内部的月壤样品，这是(shi)人类最可能确定该盆地形(xing)成时间的一次(ci)机遇。然而，嫦娥六(liu)号着陆器位于SPA盆地内部阿波罗盆地的月海玄武(wu)岩(yan)区，这一区域(yu)在SPA大型撞击之后，还经历了多次(ci)撞击和(he)28亿(yi)年的玄武(wu)岩(yan)喷发覆盖，导致(zhi)嫦娥六(liu)号月壤蕴(yun)含着不同时期的物(wu)质碎片。遥感光谱数据和(he)撞击溅(jian)射模拟结果显示，SPA盆地和(he)阿波罗盆地内部的非月海物(wu)质主体均为苏长质岩(yan)石，嫦娥六(liu)号月壤样品有(you)可能捕获来自阿波罗盆地、SPA盆地以及(ji)周边区域(yu)其他撞击坑的溅(jian)射物(wu)，这些非月海物(wu)质可能蕴(yun)含着月球早期的撞击密码。如何精准破译代(dai)表SPA盆地的撞击密码，成为限定该盆地形(xing)成时间的首要挑战。
中国(guo)科学院地质与(yu)地球物(wu)理研究(jiu)所陈意研究(jiu)员(yuan)带(dai)领研究(jiu)团队从(cong)5克月壤中分选出1600余(yu)颗>200微米的岩(yan)屑，基于细(xi)致(zhi)的岩(yan)石学分类，从(cong)中挑选出20颗具有(you)代(dai)表性的苏长质岩(yan)屑颗粒，开展(zhan)岩(yan)石学、地球化学和(he)年代(dai)学研究(jiu)工作。
研究(jiu)发现，尽(jin)管这些苏长质岩(yan)屑在全岩(yan)成分和(he)矿物(wu)组成上与(yu)月球正面阿波罗样品中的苏长岩(yan)一致(zhi)，但在矿物(wu)的主、微量(liang)元素成分上有(you)明显区别(bie)。极低的挥发性元素含量(liang)、较高的Ni/Co比值(zhi)和(he)熔融残留矿物(wu)，均指示这些苏长质岩(yan)屑为撞击熔岩(yan)，是(shi)一类新型的月球苏长岩(yan)，团队将其命名为南极-艾特肯苏长岩(yan)（SPANs）。团队进一步通过岩(yan)屑中微小（1-5微米）含锆矿物(wu)开展(zhan)铅同位素定年分析，识别(bie)出42.5亿(yi)年和(he)38.7亿(yi)年两期撞击事件。其中42.5亿(yi)年苏长岩(yan)呈现不同的矿物(wu)粒度和(he)结构，并且矿物(wu)的主、微量(liang)元素从(cong)粗粒到细(xi)粒呈现明显演化趋势，表明它们来自同一撞击岩(yan)浆(jiang)池不同层位分离结晶的产物(wu)。
为了追溯这一古老撞击成因苏长岩(yan)的源区，团队基于447GB的遥感数据，开展(zhan)了SPA盆地内部及(ji)周边地区大范围岩(yan)性填图和(he)溯源，发现42.5亿(yi)年苏长岩(yan)来自SPA盆地内环的成分异常区。综合(he)以上证据，团队最终限定SPA盆地形(xing)成于42.5亿(yi)年前。
该项成果证明，在太阳系形(xing)成之后约3.2亿(yi)年，一次(ci)大型撞击事件形(xing)成了月球最大的撞击遗迹——SPA盆地，为月球撞击坑统计定年法提(ti)供了来自月背的初始(shi)锚点。基于月球正面样品校正的撞击曲线计算SPA盆地模式年龄与(yu)同位素定年结果基本(ben)一致(zhi)，表明月球早期正面和(he)背面的撞击通量(liang)大致(zhi)相当。此外，该项工作确认43.5-43.3亿(yi)年的全月热事件与(yu)SPA大型撞击无关，为重塑月球早期一级演化序(xu)列提(ti)供了参考(kao)基点和(he)科学依据。
（总台央视记者 帅俊全 任(ren)梅梅）
编辑 陈艳婷(ting)