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《自然》杂志发布紫台重大研究成果 揭示月球起源

来源: 新华报业网   作者:王梦然  2019-04-05 22:09:00

  交汇点讯  关于月球的起源,科学界一直众说纷纭。4月5日,英国著名学术刊物《自然》(Nature)旗下的《科学报告》(Scientific Reports)线上刊登的有关中科院紫金山天文台行星化学研究团队的最新研究成果,为揭开这一谜团,提供了一个科学说法。研究认为,月球起源于45亿年前的一次惨烈碰撞事件。

  月球陨石样品由NASA提供

  “宇宙大碰撞”是月球起源中最为主流的说法之一,这起源于50年前美国宇航员首次登上月球,带回的月球岩石样品。当时,科学家们研究样品,提出了一个设想,月球是45亿年前被一颗火星大小的星体撞出去的地球孪生姐妹。

  “月岩中所含的氧同位素组成比例与地球的物质完全一样。也就是说,地球和月球的‘DNA’完全一样。”紫金山天文台研究员解读表示,当时,科学家们从化学成分分析来看,月球岩石中挥发性元素(比如碳和氢元素)的含量要比地球低很多。由此推断,在撞击的过程中产生了极端高热,这些挥发性元素被蒸发掉了。

  此次,紫金山天文台发表的最新研究成果,可以说进一步证实了月球起源于“宇宙大碰撞”的假说。中科院紫金山天文台天体化学和行星科学实验室首席科学家徐伟彪介绍说,2011年,他们通过国际合作,从NASA ( 美国宇航局)借了三块月球陨石样品,利用美国加州理工学院的先进仪器设备,对三块陨石的化学成分进行了仔细的"体检"。通过研究,他们在三块月球陨石的含氯矿物-磷灰石中发现了巨大的氯同位素分馏效应。

  "氯元素在自然界是一种挥发性元素,在高温过程中很容易挥发丢失,并伴随发生同位素分馏现象。"徐伟彪对记者解释说,氯同位素分馏效应具体而言就是氯同位素35和37的分馏现象,"较轻的氯同位素35被高温蒸发了不少,而较重的氯同位素37则保留较多。"

  “三块月球陨石中发现氯同位素分馏现象,说明这些挥发性元素可能经历了高温蒸发过程。"如何才能让一个物体上的化学元素消失呢?"徐伟彪回答,只有一个大规模高温融化过程才能为氯的挥发提供足够热量,而这样一场高温融化便是那场大碰撞引起的。

  支撑“碰撞说”的不仅是这一次研究发现,近年来,徐伟彪的团队不断从月球陨石中找到了月球起源于大碰撞的证据。“日前,紫台研究员王英介绍了一块来自小行星的陨石样品。那块陨石样品恰好记录到了45亿年前发生的冲击熔融事件。”徐伟彪说,这个发现就形成了一个证据链,又一次论证了月球诞生于大碰撞。

  人类对于月球起源的探索和研究从未止步,随着科学家不断“走向太空“,我们对月球的认识也将逐渐完整、清晰。今年2月,以色列“创世纪”号月球探测器发射升空,其重要任务之一是了解月球磁场,从而帮助人们掌握月球的起源。据悉,探测器的测量任务还包括分析月球陨石坑的磁场,从而了解陨石坑的磁力是否与撞击月球的小行星带有磁性物质有关。

  交汇点记者 王梦然

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编辑:郑亚群

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