嫦娥五号月壤样品研究取得新成果 我科学家建立新的月球年代函数模型

2022.02.16 07:38:41   来源：光明日报

  记者从中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）获悉，该院遥感科学国家重点实验室行星遥感团队及合作者，利用嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击坑统计结果，在目前常用月球年代函数的基础上建立了新的更精确的年代函数模型，为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。

  这一成果发表在北京时间15日出版的国际学术期刊《自然-天文学》上。

  论文的第一作者、空天院岳宗玉研究员介绍，在月球和行星科学研究中，确定重要地质单元和重大地质事件的年龄至关重要。早期阿波罗（Apollo）和月球（Luna）探测任务在月球表面采集了样品，并通过同位素测年方法得到了这些样品的精确年龄，它们代表了取得样品处的地质年龄。

  为了将这些有限的年龄信息应用到月球全球，欧美科学家们建立了撞击坑统计定年方法。其中，最著名和广泛应用的是德国柏林自由大学格哈特·纽库姆教授建立的产率函数和年代函数Neukum（1983），自1983年建立后，沿用至今。

  然而，遗憾的是，Apollo和Luna采集的样品年龄在约30亿年至10亿年间，这就导致根据这一模型建立的时间标尺有一个很大的空白区间——几乎月球地质历史的一半是空白的。这也使得该年代函数的可靠性一直受到质疑。

  科技界普遍认为，寻找月球表面20亿年左右地质单元的样品，对验证和改进月球年代模型具有重大意义。而这也是嫦娥五号任务的科学目标之一。

  论文通讯作者、空天院邸凯昌研究员说：“嫦娥五号在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近安全着陆，所返回样品的同位素测量结果表明其年龄为20.3亿年，为月球年代函数的改进提供了一颗珍贵的‘金钉子’。”研究团队通过进一步分析和计算，对Neukum（1983）模型进行更新，建立了新的月球年代函数模型。分析表明，根据新的年代函数得到的定年结果在大部分情况下更老一些，最大的差别在2亿年左右。

  有评价认为，新月球年代函数精度优于经典的Neukum （1983）模型，是一把更精确的时间标尺，将在月球和行星科学研究中发挥重要作用——不仅可用于月球地质单元的定年，还可根据新的月球年代函数，推演火星、水星等地外行星的新年代函数，提高定年精度。