月球表面的那些坑坑洼洼,一直在向我們訴說太陽系年輕時的暴力往事。長久以來,行星科學家們相信,大約39億年前,一場突如其來的“太空石頭雨”把內太陽系砸了個稀巴爛——這就是著名的晚期重轟擊假說。可就在最近,一批來自月球背面的巖石碎片,開始對這套故事搖頭說“不”。
嫦娥六號在2024年從月球背面帶回的樣本,成了推翻這出老劇本的關鍵證據。7月23日發表在《科學進展》上的分析報告指出,這些巖石里找不到39億年前撞擊突然密集爆發的跡象。這批樣本是科學家第一次有機會仔細端詳月球背面,而那塊區域恰好躲開了正面一次巨型撞擊的碎片污染,因此記錄顯得格外干凈。
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廣州地球化學研究所的工程師張萬峰直接用一句話給假說澆了盆冷水:“月球背面的撞擊記錄并不是由一次災難性的峰值主導的。”他和同事在實驗室里解剖了28顆撞擊熔融巖碎片——這些巖石曾經在隕石或小行星撞擊產生的瞬間高溫里熔化,隨后又像巖漿一樣冷卻凝固。通過測量巖石中兩種氬同位素的相對含量,團隊就能推算出它們最后一次熔融的時間,而這個時間點也就是撞擊坑形成的大致年代。
說起來,當年給晚期重轟擊假說撐腰的,正是這同一套氬同位素測年技術。上世紀六七十年代,美國阿波羅計劃和蘇聯月球計劃陸續帶回了數百公斤的月球巖石樣本,科學家們用這種方法給它們定年,結果發現大量樣本的形成年齡都集中在39億年左右。那個驚人的“年齡集群”讓整個學界相信,內太陽系在那一瞬間經歷了一場相當血腥的洗禮,而這段動蕩史甚至左右了后來關于太陽系演化以及地球生命起源的種種理論。
然而隨著時間推移,越來越多的研究者開始琢磨一個問題:我們是不是被阿波羅和月球號的樣本局限給騙了?這些樣本統統采自月球正面,而且全是從一種叫做“月海”的巨大熔巖平原上收集的。所謂的“月海”,就是那片構成我們在地球上看到的“玉兔”或“人臉”暗色區域。前人的研究早就指出,正面有一個叫做雨海的盆地,形成于大約39.2億年前,正是它那次撞擊把碎片撒得整個月球正面到處都是。于是,阿波羅和月球號帶回來的樣本,極有可能都源自同一次撞擊事件,等于讓整個正面樣本的測年結果染上了嚴重的“雨海偏差”。
正如張萬峰所說,“這樣一來,月球真正的撞擊歷史就被嚴重掩蓋了。”要繞開這個陷阱,最好的辦法就是去查月球背面那些沒有被雨海碎片席捲過的區域,或者分析來自月球隕石中的撞擊熔融物。而嫦娥六號恰好從月球背面一個也叫“阿波羅”的撞擊盆地中挖回了寶貝。
新樣本給出的年齡譜系相當漫長。團隊分析發現,這些撞擊熔融巖的形成時間從43.3億年前一直延續到11.3億年前,跨越了整整32億年。最關鍵的是,這段漫長的記錄里,根本找不到什么撞擊事件在39億年前突然扎堆出現的跡象。巖石們講的故事不是一次短暫的驚天浩劫,而是一個平緩又持久的“挨打”過程,月球就這么不緊不慢地被撞擊塑造了數十億年。
盡管只靠月球背面的一個區域就想敲定整個太陽系的撞擊節奏還為時過早,但這批新鮮出爐的數據,已經足夠讓不少科學家重新審視那個統治了幾十年的災難性模型。月球的童年,或許比我們以前想象的更耐得住寂寞,也更綿長。
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