10月19日,中國科學(xué)院發(fā)布了嫦娥五號月球科研樣品最新研究成果。
去年12月17日,嫦娥五號樣品艙成功著陸在內(nèi)蒙古四子王旗,帶回了1731克月球樣品,這是我國首次完成地外天體樣品采集,也是人類44年來再次返回新的月球樣品。
今年7月12日,嫦娥五號任務(wù)第一批月球科研樣品正式發(fā)放,國內(nèi)共有13家科研機構(gòu)獲得樣品。
僅僅三個月時間,經(jīng)過中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所和國家天文臺為主導(dǎo),聯(lián)合多家研究機構(gòu)對嫦娥五號月球樣品的研究,獲得了嫦娥五號探測器著陸區(qū)巖漿年齡、源區(qū)性質(zhì)顛覆性認(rèn)識。研究成果分別于10月15日和19日在《國家科學(xué)評論》發(fā)表一篇論文,10月19日之前已經(jīng)在《自然》發(fā)表三篇論文,取得了突破性進展。
研究證明表明,嫦娥五號月球樣品為一類新的月海玄武巖,對著陸區(qū)巖漿年齡、源區(qū)性質(zhì)給出全新的認(rèn)識,月球最“年輕”玄武巖年齡為20億年,其晚期巖漿活動的熱源并非來自放射性元素,并且月幔源區(qū)幾乎沒有水。
科研人員利用超高空間分辨率鈾-鉛(U-Pb)定年技術(shù),對嫦娥五號月球樣品玄武巖巖屑中50余顆富鈾礦物(斜鋯石、鈣鈦鋯石、靜海石等)進行分析,確定玄武巖形成年齡為20.30±0.04億年,證實月球最“年輕”玄武巖年齡為20億年。也就是說,月球直到20億年前仍存在巖漿活動,比以往月球樣品限定的巖漿活動停止時間這項研究將月球的“生命線”延長了約8億年。
基于地質(zhì)地球所研發(fā)的超高空間分辨同位素分析技術(shù),查明嫦娥五號玄武巖具有虧損的初始Sr-Nd 同位素和低的238U/204Pb值,證明玄武巖形成時未卷入克里普(富鉀、稀土、磷)物質(zhì),全巖高稀土元素的含量產(chǎn)生于低比例熔融和高程度分離結(jié)晶。該研究結(jié)果揭示了月球晚期巖漿過程,排除了其源區(qū)富放射性生熱元素的主流假說。
對于巖漿源區(qū)是否富含水,科研團隊利用地質(zhì)地球所納米離子探針研發(fā)的分析技術(shù),計算嫦娥五號玄武巖中的水含量和氫同位素組成,獲得月幔源區(qū)的水含量僅為1-5微克/克,也就是說月幔非常的“干”。 李獻華指出,這一發(fā)現(xiàn)也排除了月幔初始熔融時因水含量高而具有低熔點,導(dǎo)致該區(qū)域巖漿活動持續(xù)時間異常延長的猜想。
另據(jù)獲悉,嫦娥五號月球樣品首個研究成果10月8日凌晨發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上。研究團隊用詳盡的微區(qū)原位高分辨率二次離子質(zhì)譜(SHRIMP)定年數(shù)據(jù)和堅實的巖石礦物地球化學(xué)數(shù)據(jù),證明了月球直至19.6億年前仍存在巖漿活動,使此前已知的月球地質(zhì)壽命延長了約10億年。
對于首批由我國科學(xué)家主導(dǎo)獨立完成的嫦娥五號月球科研樣品研究成果,國內(nèi)外領(lǐng)域?qū)<医o予了高度評價。
10月15日,在中科院地質(zhì)與地球物理研究所月球樣品潔凈室,田恒次副研究員在處理月球樣品
10月18日,在中科院地質(zhì)與地球物理研究所電子探針與掃描電鏡實驗室,科研人員在做實驗
10月18日,在中科院地質(zhì)與地球物理研究所電子顯微鏡實驗室,團隊科研人員在討論實驗進展
中科院地質(zhì)與地球物理研究所電子探針與掃描電鏡實驗室團隊
中科院地質(zhì)與地球物理研究所電子顯微鏡實驗室團隊
中科院地質(zhì)與地球物理研究所多接收等離子體質(zhì)譜實驗室團隊
中科院地質(zhì)與地球物理研究所離子探針實驗室團隊
中科院地質(zhì)與地球物理研究所納米離子探針實驗室團隊