♡
剛剛過去的2020年對中國航天而言,毫無疑問是一個大年,其中,嫦娥五號攜月壤迴歸地球意義重大,這次任務的完成實現了中國航天史上的四個“首次”:即首次地外天體的取樣與封裝、首次地外天體的起飛、首次月球軌道交會對接、首次攜帶樣品以接近第二宇宙速度的高速再入地球。
2020年12月17日,我國國家航天局的嫦娥五號任務完成了40多年來無人完成的任務——我們將一小塊“月球”帶到了地球。這使得我國成為第三個與美國和前蘇聯一起從月球上帶回樣品的國家。
我們對月球的歷史、組成和形成還有很多疑問,或許這些新月岩石可以幫助提供一些答案。
我覺得樣本採集代表著月球給我們送了一個寶箱。
反觀歷史,第一次對月球進行取樣的任務也是第一次將人類送上月球——1969年的阿波羅11號任務。宇航員們收集了將近50磅的月球樣本,而這僅僅是個開始。從1961年到1975年的阿波羅任務,已經把800多磅的月球岩石帶到了地球上,已經教會了我們月球的歷史和組成。
例如,科學家們瞭解到,與地球一樣,月球也有不同的層——地殼、地幔和地核。科學家們還發現,月球和地球是由非常相似的岩石組成的,他們能夠形成目前關於月球形成的主導理論:一個火星大小的物體與新形成的地球相撞,形成一團碎片,最終成為月球。
但我們有很多月球岩石並不意味著我們對月球地質學瞭如指掌。我們的許多月球樣品都來自同一個相對較小的區域。一個地方並不能代表一切。
我們以前擁有的許多月球岩石都非常古老。
板塊構造的過程中,地球熾熱的流體地幔移動大陸,並最終將地球的大部分岩石轉化為岩漿,這使得真正的古老岩石在這裡非常罕見。但是,擁有完全冷卻的非流體地幔的月球卻沒有同樣的過程。”在月球上,許多岩石仍然存在於月球表面。月球上的許多岩石有30到40億年的歷史,只比我們的太陽系稍微年輕。
為什麼新的岩石如此重要
直到現在,科學家們還沒能研究月球上較年輕的岩石。嫦娥五號的新樣品將改變這一點。這是我國曆史性的時刻!
科學家們渴望研究這種更年輕的岩石有很多原因,其中一個原因是它不僅可以幫助我們更精確地確定月球的日期,還可以幫助我們確定許多岩石行星和其他天體的日期。
工作原理是這樣的:科學家利用一種叫做年代學曲線的東西來確定月球岩石的年代。基本上,他們透過計算岩石所在區域的隕石坑數量來估計岩石的年齡;隨著時間的推移,這些隕石坑會隨著物體撞擊岩石而增加。為了做出這一估計,科學家需要將隕石坑的數量與精確的年齡相匹配。現在,他們只有30到40億年前的月球岩石的資料點。現代技術可以非常精確地確定新樣本的年代,一旦科學家知道了它的確切年齡,他們就可以在年表曲線上新增有價值的資料點。該測年系統還將幫助我們更準確地估計太空中各種物體的年齡,比如岩石行星和其他衛星。
科學家們熱衷於研究這種年輕的火山岩的另一個原因是為了更多地瞭解火山作用是如何在月球上起作用的。現在還不清楚為什麼月球上有這麼長時間的火山活動。
月球的大部分火山活動被認為發生在30億或40億年前,那時月球還相當年輕。但由於月球沒有板塊構造,而板塊構造是地球上火山活動的驅動力,目前科學家們也尚未清楚是什麼導致了後來的火山活動。
新樣品的年輕化和不同的化學成分可能有助於月球研究的其他領域。例如行星科學家可以研究輻射對月球表面和行星的影響。在數千萬年的時間裡,太陽的輻射使岩石邊緣的結構惡化,形成了一個獨特的邊緣。
我們還能發現什麼?我們可能會了解到在該地區發生的其他地質作用等等,這些都是需要繼續探索的。
另外還有分析樣本的新技術。自從上一次登月任務以來的四十年裡,幾乎所有可以用來分析月球岩石的工具都得到了改進,並且已經開發了相當多的工具。一個值得注意的例子是X射線計算機斷層掃描,它使科學家能夠“看到內部”的岩石碎片,而無需切開甚至觸控它們。
我們有著雄心勃勃的計劃,併為之努力!
♡
往期文章: