我科學(xué)家建立新的月球年代函數(shù)模型
嫦娥五號月壤樣品研究取得新成果
我科學(xué)家建立新的月球年代函數(shù)模型
光明日報北京2月15日電 記者齊芳從中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(以下簡稱“空天院”)獲悉,該院遙感科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室行星遙感團(tuán)隊(duì)及合作者,利用嫦娥五號月球樣品的同位素年齡和著陸區(qū)撞擊坑統(tǒng)計結(jié)果,在目前常用月球年代函數(shù)的基礎(chǔ)上建立了新的更精確的年代函數(shù)模型,為月球和行星科學(xué)研究提供更精確的時間標(biāo)尺。
這一成果發(fā)表在北京時間15日出版的國際學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》上。
論文的第一作者、空天院岳宗玉研究員介紹,在月球和行星科學(xué)研究中,確定重要地質(zhì)單元和重大地質(zhì)事件的年齡至關(guān)重要。早期阿波羅(Apollo)和月球(Luna)探測任務(wù)在月球表面采集了樣品,并通過同位素測年方法得到了這些樣品的精確年齡,它們代表了取得樣品處的地質(zhì)年齡。
為了將這些有限的年齡信息應(yīng)用到月球全球,歐美科學(xué)家們建立了撞擊坑統(tǒng)計定年方法。其中,最著名和廣泛應(yīng)用的是德國柏林自由大學(xué)格哈特·紐庫姆教授建立的產(chǎn)率函數(shù)和年代函數(shù)Neukum(1983),自1983年建立后,沿用至今。
然而,遺憾的是,Apollo和Luna采集的樣品年齡在約30億年至10億年間,這就導(dǎo)致根據(jù)這一模型建立的時間標(biāo)尺有一個很大的空白區(qū)間——幾乎月球地質(zhì)歷史的一半是空白的。這也使得該年代函數(shù)的可靠性一直受到質(zhì)疑。
科技界普遍認(rèn)為,尋找月球表面20億年左右地質(zhì)單元的樣品,對驗(yàn)證和改進(jìn)月球年代模型具有重大意義。而這也是嫦娥五號任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)之一。
論文通訊作者、空天院邸凱昌研究員說:“嫦娥五號在月球正面風(fēng)暴洋北部呂姆克山、夏普月溪附近安全著陸,所返回樣品的同位素測量結(jié)果表明其年齡為20.3億年,為月球年代函數(shù)的改進(jìn)提供了一顆珍貴的‘金釘子’?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步分析和計算,對Neukum(1983)模型進(jìn)行更新,建立了新的月球年代函數(shù)模型。分析表明,根據(jù)新的年代函數(shù)得到的定年結(jié)果在大部分情況下更老一些,最大的差別在2億年左右。
有評價認(rèn)為,新月球年代函數(shù)精度優(yōu)于經(jīng)典的Neukum (1983)模型,是一把更精確的時間標(biāo)尺,將在月球和行星科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用——不僅可用于月球地質(zhì)單元的定年,還可根據(jù)新的月球年代函數(shù),推演火星、水星等地外行星的新年代函數(shù),提高定年精度。
《光明日報》( 2022年02月16日 01版)
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