月球晶體研究表明，月球比我們想象的要老4000萬年
1972年，阿波羅17號宇航員哈里森·施密特被月球塵埃覆蓋。表明比們鳴謝:uux.cn/美國宇航局
（神秘的想象地球uux.cn）據菲爾德博物館：40多億年前，當太陽系還很年輕，月球研究月球地球還在成長的晶體時候，一個火星大小的表明比們巨型物體撞上了地球。早期地球分離出的想象最大一塊形成了我們的月球。但是月球研究月球這到底是什么時候發生的仍然是個謎。
在《地球化學透視快報》雜志上的晶體一項新研究中，研究人員利用1972年阿波羅宇航員從月球帶回的表明比們晶體來幫助確定月球形成的時間。他們的想象發現將月球的年齡提前了4000萬年，至少為44.6億年。月球研究月球
“這些晶體是晶體大撞擊后形成的已知最古老的固體。因為我們知道這些晶體的表明比們年齡，所以它們可以作為月球年表的錨，”菲利普·赫克說，他是菲爾德博物館隕石和極地研究的羅伯特·a·普利茨克策展人，也是芝加哥大學教授、尼古尼互動研究中心的高級主任，也是這項研究的高級作者。
這一發現源于赫克與該研究的主要作者詹妮卡·格里爾的合作，當時她是菲爾德博物館和芝加哥大學的博士生。“我們的合著者張必東和奧黛麗·布維耶找到了我們，他們需要對這些樣本進行納米尺度的觀察，以便完全了解它們，”格里爾說，他現在是格拉斯哥大學的副研究員。
研究中使用的月塵樣本是由阿波羅17號宇航員在1972年最后一次登月任務中帶回的。這些塵埃包含數十億年前形成的微小晶體。這些晶體是月球形成的跡象。
研究原子探測器的主要作者Jennika Greer。鳴謝:uux.cn/西北大學的迪特·伊希姆。
當火星大小的物體撞擊地球并形成月球時，撞擊的能量熔化了最終成為月球表面的巖石。“當表面像那樣熔化時，鋯石晶體無法形成和存活。因此，月球表面的任何晶體肯定是在月球巖漿海洋冷卻后形成的，”赫克說。"否則，它們早就被融化了，它們的化學特征也會被抹去."
由于晶體肯定是在巖漿海洋冷卻后形成的，確定鋯石晶體的年齡將揭示月球的最小可能年齡。合著者張必東(Bidong Zhang)之前的一項研究表明了這一年齡，但最近的這項研究標志著首次使用一種稱為原子探針斷層掃描的分析方法，“確定”了這一已知最古老的月球晶體的年齡。
“在原子探針斷層掃描中，我們首先使用聚焦離子束顯微鏡將一塊月球樣本削成非常尖的尖端，就像非常別致的卷筆刀一樣，”格里爾說。“然后，我們用紫外激光從針尖表面蒸發原子。原子穿過質譜儀，它們移動的速度告訴我們它們的重量，這反過來告訴我們它們是由什么組成的。”
顯微鏡下的月球鋯石顆粒。信用:uux.cn/珍妮卡格里爾。
使用西北大學的儀器進行的逐原子分析顯示了鋯石晶體中有多少原子經歷了放射性衰變。
當一個原子的原子核中有不穩定的質子和中子結構時，它會經歷衰變，釋放出一些質子和中子，并轉變成不同的元素。例如，鈾衰變為鉛。科學家已經確定了這一過程需要多長時間，通過觀察樣本中不同鈾和鉛原子(稱為同位素)的比例，他們可以知道它有多古老。
赫克說:“放射性年代測定有點像沙漏。”。“在沙漏中，沙子從一個玻璃球流到另一個玻璃球，時間的流逝由下部玻璃球中沙子的積累來表示。放射性年代測定法的工作原理類似于計算母原子的數量和它們轉化成的子原子的數量。因為轉化率是已知的，所以可以計算時間的流逝。”
研究人員發現的鉛同位素比例表明，該樣本約有44.6億年歷史。因此，月球至少有那么老。
月亮水晶的微觀尖端。信用:uux.cn/珍妮卡·格里爾
“能夠有證據證明你手中的這塊石頭是我們迄今為止發現的最古老的月球碎片，這太不可思議了。它是許多關于地球問題的定位點。“當你知道一件東西有多古老時，你就能更好地理解它在歷史上發生了什么，”格里爾說。
赫克說，知道月亮何時形成很重要，因為“月亮是我們行星系統中的重要伙伴——它穩定了地球的旋轉軸，這是一天有24小時的原因，這是我們有潮汐的原因。沒有月球，地球上的生命看起來會不同。這是我們想要更好地了解的自然系統的一部分，我們的研究提供了整個畫面中的一小塊拼圖。”
這項研究由格拉斯哥大學的Jennika Greer、加州大學洛杉磯分校的B. Zhang、西北大學的D. Isheim和D.N. Seidman、拜羅伊特大學的A. Bouvier和菲爾德博物館的Philipp Heck共同完成。
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