月球可能比想象的要古老數億年

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一個國際研究小組澄清了月球的年齡。他們認爲,它形成於4.43至45.1億年前之間。與此同時,它的地殼年齡大約年輕了 80-1.6 億年。這組作者說,在最初階段,地球的天然衛星是一個具有強烈火山活動的熾熱天體。這尤其解釋了爲什麼它上面沒有“舊”隕石坑。

關於月球的形成有多種理論。根據最常見的一種說法,它是由於原地球與另一個天體發生重大碰撞而形成的,而一顆天然衛星是由噴射到太空的物質形成的。它最初被巨大的熱液態岩石海洋覆蓋。在接下來的數百萬年裡,地表冷卻並遠離地球,直到到達目前位置,距離地球約 384,400 公里。

由加州大學聖克魯斯分校的弗朗西斯·尼莫領導的研究小組對地球和月球之間的距離較小(約爲今天的三分之一)的階段特別感興趣。他們認爲,正是在這一時期,地球天然衛星的位置和軌道形狀發生了關鍵變化。軌跡變得更加拉長,呈橢圓形。結果,當月球經過其軌道上的各個點時,其速度及其與地球的距離不斷變化,從而導致天體內部升溫。

在木星的衛星木衛一上也觀察到類似的情況。它還以略呈橢圓形的軌道圍繞氣態巨行星運動,這導致它受到強大的潮汐力的影響。這使得木衛一成爲太陽系中火山活動最活躍的天體。在月球形成的第一階段,可能發生了相同的過程。

根據該著作作者的計算,月球深處的熱流非常強烈,導致地幔中的物質完全熔化和混合。儘管這段時間岩漿海洋並沒有完全覆蓋月球表面,但在數百萬年的時間裡,來自深處的熱量逐漸向整個區域擴散,使地殼的很大一部分變成了月球表面。熔融狀態。這個過程很可能重複了好幾次。在一些地方,熾熱的熔岩衝破地表,而在另一些地方則滲透到內部,加熱周圍的岩石。

自形成以來,月球岩石與地球上的岩石一樣,都含有放射性同位素。瞭解同位素的衰變週期,就可以根據其當前濃度確定岩石的年齡。然而,有一個問題:當岩石很熱時,它可以與環境“交換”同位素。當它冷卻時,其成分保持不變,捕獲的放射性同位素開始衰變。正如研究人員指出的那樣,由於火山作用,月球岩石樣本並不能反映它們的確切年齡,而只能顯示它們最後一次被加熱到極端溫度的時間。

科學家表示,在這種情況下,耐熱礦物——鋯石——可以揭示月球發展的早期階段。在某些熾熱的岩漿無法逸出的地方,鋯石晶體卻保持不變。根據這些晶體的數據,研究作者能夠確定月球的年齡。

根據他們的計算,月球的年齡爲4.43至45.1億年,而其地殼則更爲年輕——它是由約43.5億年前的火山作用形成的。此前,研究人員在這個問題上意見不一:一些人認爲地球天然衛星形成於43.5億年前,另一些人則認爲其形成時間爲45.1億年前。

新數據還解釋了許多以前對科學家來說是個謎的矛盾。例如,地球天然衛星上的大多數隕石坑都相當年輕。這很奇怪,因爲在月球上存在了這麼長的時間,應該會發生更多的碰撞。火山活動提供瞭解開這個謎團的鑰匙。據研究人員稱,來自月球深處的熔岩可以填充這些凹陷,從而消除它們的痕跡,使它們在其他景觀的背景下看不見。