月球岩石揭露我們對於它的年齡大錯特錯了,實際上還要再老很多!

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它比我們所想的更古老!

由於阿波羅14號任務期間所收集的岩石,研究人員表示他們終於確定了月球的確切年齡;結果是,我們的鄰居月球是令人難以置信的45.1億歲。

這些研究結果認為,月球是在太陽系剛形成後大約六千萬年形成的,比以前的估計還要早將近1.4億年。

由加州大學洛杉磯分校梅蘭妮‧巴波尼(Melanie Barboni)所領導的研究小組報告:「確定月球的年齡,對於了解太陽系演化和包括地球在內的岩石行星的形成是相當關鍵的。然而,儘管它的重要性,月球的年齡從來沒有被準確地確定。」

假如你需要複習,月球被認為是在地球與忒伊亞(Theia)碰撞後,從地球切掉的物質所形成的。忒伊亞是一個存在於早期太陽系中的行星大小物體,或者或許是一堆較小的物體。

形成月球的那次撞擊可能大到足以消滅在地球上的任何生命,所以,如果希望了解地球的演化,以及何時早期生命在這裡生根,知道什麼時候發生碰撞是很重要的。

然而新的研究認為,月球在太陽系時間軸誕生的時間比我們所想的還要早,就在太陽系誕生後的六千萬年。相較之下,之前的估計晚了1.5億年到2億年

為了得到新的月球年齡估計,研究小組分析了阿波羅14號任務期間,從月球表面取得的月球岩石。

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在過去我們一直無法準確地確定月球年齡的原因是,很少有保存良好的岩石在月球表面。

大部分被阿波羅太空人帶回的岩石是角礫岩(breccia)。由於缺乏大氣層,不同岩石的混和被困擾月球的隕石撞擊搗爛在一起。

因此,與其嘗試尋找早期存在的岩石塊,團隊轉而朝向尋找鋯石(zircon)。這是一種礦物,形成於月球從剛誕生時的熔融狀態,冷卻到今天所看到的岩石衛星。

一旦形成,鋯石晶體保持完好無損,當作地質事件的短暫時間識別標誌。研究鋯石使得研究人員看到岩石的部分是何時固化,這正是他們需要弄明白月球在什麼時候完全形成。

巴波尼告訴在美國科技新聞及媒體網站The Verge的羅蘭‧葛嵐栩(Loren Grush):「當你試圖了解任何過程時,這種礦物正好是首選,因為它是令人驚訝的堅固。」

研究小組從阿波羅14號帶回的太空岩石萃取出鋯石樣品,然後進行名為鈾鉛測年(uranium-lead dating)的過程。

這需要在酸中液化鋯石樣品,破壞太空岩石上的人造物。

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在鋯石內,研究小組能夠取出四種不同的元素:鈾、鉛、鑥(lutetium)和鉿(hafnium)。

由於鈾是一種放射性元素,在長時間之後最終會變成鉛。研究人員可以分析鉛的形成有多久,來得到月球誕生的準確日期。

鋯石中鑥和鉿的比例也指出礦物的存在時間有多久。

結合這些分析技術,研究小組發現月球的年齡為45.1億年,比我們之前想像的還要久;而且對於太陽系如何形成,提供一個更準確的寫照。

巴波尼告訴The Verge:「地球的演化只能在這個撞擊之後開始,這就是為什麼確定撞擊的時間是如此的重要,因為你想知道地球是在什麼時候開始進化到今天大家所知道的美麗星球。」

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雖然新的測量是迄今最準確的測量,有一些外部研究人員認為在酸中溶解鋯石的行為,可能會稍微改變一些結果,但是巴波尼表示有解決這些問題。

她告訴天文學網站Space.com的麥克‧沃爾(Mike Wall):「我們能夠改正過去的每一個問題,大家所說的鋯石不能被使用的原因。」

希望隨著這些測量變得越來越精確,我們將充分了解月球和太陽系的其餘部分如何形成,給我們更多關於地球生命的細節,以及在其他行星上生命的可能性。

這項研究發表於科學進展(Science Advances)期刊

來源: ScienceAlert