大约39亿年前,太阳系真的突然下过一场毁灭性的“陨石暴雨”吗?这个写进不少教科书的故事,如今被月球背面带回的几粒微小岩石撬动了。
它们给出的答案不是一次骤然爆发,而更像一场持续数十亿年、逐渐退潮的撞击。
月面遍布大小撞击坑,像一张保存了数十亿年的太阳系“旧伤地图”。
为什么偏偏是月球背面?
地球早期也遭受过密集撞击,但板块运动、火山活动和侵蚀不断改造地表,大多数证据早已消失。月球缺少这种大规模地质循环,古老岩石更容易保存撞击留下的时间印记。
问题在于,过去可供实验室研究的月球样品几乎都来自正面,阿波罗采样区还可能混入约39.2亿年前雨海盆地撞击产生的大量抛射物。若只看这一侧,某个年龄峰值就可能被误读为整个太阳系同时遭遇了灾变。
嫦娥六号改变了样本版图。它于2024年从月球背面南极—艾特肯盆地内的阿波罗盆地带回1935.3克样品,这是人类首次获得月球背面返回样品。
上图比较不同月球样品的撞击年龄,下图标出嫦娥六号与历史采样点的位置。
几粒岩屑,怎样读出30亿年?
研究团队从2克月壤中筛选出28粒撞击熔融岩屑,每粒只有100至500微米。撞击产生的高温会熔化岩石,相当于重置其中的钾—氩“时钟”;冷却后,放射性钾继续衰变并积累氩。通过激光分步加热和氩-40/氩-39测年,就能反推岩石最后一次强烈受热的年代。
三粒典型岩屑的分步加热结果,彼此接近的年龄共同指向约41.53亿年前的一次撞击。
最关键的数字,不是39亿年
28粒岩屑中有21粒得到可靠的“坪年龄”,跨度从43.30亿年前一直到11.30亿年前。其中3粒集中在41.53亿年前,误差约1400万年,与阿波罗盆地的形成时间一致;真正落在40亿至37亿年前的可靠年龄只有2个,37亿至30亿年前甚至出现空档。
红色标记为研究接受的测年结果,年龄从约43.3亿年前延伸至11.3亿年前。
这组分布没有在约39亿年前形成压倒性的尖峰。它更支持另一幅图景:行星形成后残余天体不断被清理,撞击通量总体平滑下降,中间夹杂后续碰撞。换句话说,早期太阳系可能不是突然“开火”,而是经历了一场漫长退潮。
它能一锤定音吗?还不能
样品只来自一个着陆区,研究对象也只有28粒岩屑;后来的撞击可能重置氩钟,哪些岩石恰好保存下来同样会造成偏差。因此,这项成果挑战的是“约39亿年前出现狭窄灾变峰值”的模型,并不等于已经排除所有晚期重轰炸方案。
但它补上了长期缺失的月球背面实物证据。对早期地球而言,这也很重要:地月共享相近的撞击环境,月球保存下来的每一个年代,都可能是地球已经擦掉的一页历史。
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