3顆火山玻璃珠證明月球1.2億年前仍“活著”

月球噴發形成火山玻璃示意圖。地質地球所供圖

本報訊（記者馮麗妃）中國科學院地質與地球物理研究所（以下簡稱地質地球所）研究員李秋立、副研究員何雨旸與合作者，用嫦娥五號帶回的月壤樣本中找到的3顆火山玻璃珠，證明月球上的巖漿活動可以追溯到1.2億年前。這一研究結果再次刷新了人們對月球巖漿活動時限的認知。9月6日，相關論文發表于《科學》。

巖漿活動是了解月球熱演化的重要依據，巖漿活動停止表明月球失去了內動力，即地質意義上的“死亡”。2021年，我國科學家證明月球20億年前仍然存在較大規模的巖漿活動，將此前認為的月球“壽命”延長了約10億年。那么，月球上是否存在更年輕的火山活動？

研究團隊在約3克嫦娥五號月壤中挑選出約3000顆玻璃珠，通過掃描電鏡、電子探針、離子探針等方法從中篩選出3顆火山玻璃珠，進一步通過鈾-鉛同位素體系測量進行精準定年，發現這3顆火山玻璃珠形成于距今1.2（±0.15）億年前，代表一期巖漿活動。

區分火山玻璃珠和沖擊玻璃珠是這項研究面臨的最大挑戰。“小行星和流星體撞擊月球會熔化月球的土壤和巖石，形成沖擊玻璃珠。沖擊玻璃珠和月球巖漿活動形成的火山玻璃珠雖然產生機理不同，但都是熔融液滴，外觀和成分很相似。”論文共同第一作者、地質地球所博士生王碧雯對《中國科學報》說。

在之前研究的基礎上，研究團隊利用沖擊玻璃珠硫同位素（硫34和硫32）組成的差異對火山和沖擊成因的玻璃珠進行區分，發現沖擊玻璃珠中硫同位素偏重，從而使月球玻璃珠的硫同位素特征成為判別其是火山還是沖擊成因的新標準。

距今1.2億年的月球年輕火山活動是如何產生的？3顆火山玻璃珠富集的鉀+稀土+磷（KREEP）等元素表明，其源區存在較高的放射性元素，長時間的衰變生熱積累可能是造成如此晚期巖漿活動的原因。“因此，雖然在月球上沒有觀測到較大規模的晚期巖漿活動，但仍可能存在局部升溫引起的小規模火山噴發。”李秋立說。

同期發表于《科學》的一篇觀點文章認為，“用硫同位素特征推斷玻璃珠的成因不僅對未來的月球研究很有價值，對其他小天體樣品分析也是如此”“研究將有助于推動行星體熱演化與行星如何冷卻的討論”。

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