根據(jù)科學(xué)界的主流觀點(diǎn)，月球曾經(jīng)也像地球一樣擁有熾熱的核心，其內(nèi)部也因此具備了活躍的地質(zhì)活動(dòng)，但由于其個(gè)頭太小，無法像地球一樣有效地保持其內(nèi)部的熱量，因此隨著時(shí)間的流逝，其內(nèi)部的熱量就逐漸散失殆盡，最終導(dǎo)致它的內(nèi)部不再有任何地質(zhì)活動(dòng)，成為了一顆“死去”的星球。

月球是什么時(shí)候“死去”的？這是一個(gè)科學(xué)家非常感興趣的問題，在20世紀(jì)，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，無論是美國阿波羅計(jì)劃和前蘇聯(lián)月球號(hào)任務(wù)帶回的月球樣本，還是我們在地球上收集到來自月球的隕石樣本，其“年齡”幾乎都超過了30億年，而這也讓人們普遍認(rèn)為，月球“死去”的時(shí)間點(diǎn)，大約是30億年前，從那時(shí)開始，月球內(nèi)部的地質(zhì)活動(dòng)就已經(jīng)停止。

進(jìn)入21世紀(jì)之后，人類對(duì)月球的探索仍在繼續(xù)，2021年，中國的嫦娥五號(hào)任務(wù)為月球的地質(zhì)生命續(xù)寫了新篇章，通過對(duì)嫦娥五號(hào)從月球表面采集的玄武巖碎屑樣本進(jìn)行精確的年代測定，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，月球在大約20億年前仍然存在著較大規(guī)模的火山活動(dòng)，而這一發(fā)現(xiàn)也將月球的地質(zhì)生命“延長”了大約10億年，進(jìn)而刷新了人類對(duì)月球的認(rèn)知。

但這還沒有結(jié)束，一個(gè)來自中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的團(tuán)隊(duì)，近日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)重磅級(jí)的研究成果：在對(duì)嫦娥五號(hào)月壤樣品的深入研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球在大約1.2億年前仍然存在火山活動(dòng)。

可以看到，此次嫦娥五號(hào)月壤研究的新發(fā)現(xiàn)也就意味著，1.2億年前的月球，并沒有像我們之前認(rèn)為的那樣早已“死去”，那時(shí)的它居然還是“活”的。這到底是怎么發(fā)現(xiàn)的呢？我們接著看。

在之前的研究中，科學(xué)家主要是通過測量月球上火山活動(dòng)形成的巖石樣本來推斷月球的地質(zhì)生命，而此次研究采用了一種新的思路，那就是尋找月球樣本中的“火山玻璃珠”，并對(duì)其進(jìn)行測量。

這個(gè)“氣倉”就像是一個(gè)巨大的壓力鍋，其中通常會(huì)懸浮著由少量巖漿凝結(jié)而成的細(xì)小顆粒，當(dāng)壓力累積到一定程度時(shí)，“氣倉”就會(huì)爆炸，這些細(xì)小顆粒就會(huì)被大量地拋向空中并急速冷卻，最終凝固為微小的玻璃態(tài)顆粒廣泛散布在地表。

這種顆粒就被稱為“火山玻璃珠”，在月球的低重力和無大氣層的特殊環(huán)境中，“火山玻璃珠”的形成更加純粹、保存得也更加完整，可以說是研究月球上火山活動(dòng)情況的最佳樣本。

然而想要在月球樣本中找到“火山玻璃珠”并不容易，一方面來講，“火山玻璃珠”通常都非常小，而在月球的低重力環(huán)境中，它們的散布面積會(huì)非常大，并因此變得極為稀疏，以至于我們并不能確定嫦娥五號(hào)帶回的樣本中是否存在“火山玻璃珠”。

另一方面來講，月球上到處都是隕石撞擊坑，它們都是由隕石以極快的速度撞擊月球表面形成的，這樣的撞擊會(huì)讓月球表面的物質(zhì)熔化，進(jìn)而生成一種叫做“沖擊玻璃珠”的物質(zhì)，與“火山玻璃珠”相比，月球表面的“沖擊玻璃珠”要多得多，它們的存在也使得尋找和識(shí)別“火山玻璃珠”變得極為困難。

不過在現(xiàn)代科技的幫助下，這些困難也不是不可以克服。

在此次研究中，科學(xué)家從嫦娥五號(hào)帶回的月壤中找到了大約3000顆“琉璃珠”，在此之后，科學(xué)家通過電子背散射圖像（BSE）分析，排除了很多明顯具備沖擊特征的“琉璃珠”，使得“玻璃珠”只剩下大約800顆，接下來，科學(xué)家根據(jù)已知的“火山玻璃珠”化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)，通過電子探針（EPMA）分析，進(jìn)一步篩選出13顆符合條件的“玻璃珠”。

然后，科學(xué)家又通過離子探針（SIMS）對(duì)剩余的“玻璃珠”進(jìn)行了精細(xì)的微量元素分析，并從中篩選出了6顆具備巖漿演化特征的“玻璃珠”，最終，科學(xué)家通過分析硫同位素，篩選出其中3顆“玻璃珠”具有火山成因的特征，并最終確定了它們是月球火山活動(dòng)的產(chǎn)物。這一系列篩選步驟，就像在復(fù)雜的迷宮中尋找線索，逐步接近真相。

篩選成功之后，科學(xué)家通過離子探針對(duì)這3顆“火山玻璃珠”進(jìn)行了鈾-鉛同位素體系的定年，結(jié)果令人驚訝——它們的“年齡”為123（±15）Ma。這里的“Ma”是指百萬年，也就是說，它們形成于大約1.2億年前，而這也就表明了，1.2億年前的月球，仍然存在火山活動(dòng)，在那個(gè)時(shí)候，它居然還是“活”的。

筆者認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)不但進(jìn)一步延長了“月球”的地質(zhì)生命，也使得人類對(duì)月球內(nèi)部構(gòu)造和演化過程有了全新的認(rèn)識(shí)，曾經(jīng)被認(rèn)為早在20億年前就已經(jīng)“死去”的月球，居然在如此近的地質(zhì)年代中仍然存在火山活動(dòng)，這對(duì)未來的月球探索無疑帶來了更多的懸念與期待。

參考資料：Bi-Wen Wang et al, Returned samples indicate volcanism on the Moon 120 million years ago, Science (2024).