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根据阿波罗宇航员收集的晶体，月球比我们想象的要古老万年
月球是我们在太空中最近的邻居，也是人类唯一踏上的天体，但我们仍在了解它。事实上，地球的月球实际上可能比科学家之前认为的要古老万年。通过对年阿波罗宇航员带回的晶体进行逐个原子的分析，一个由地球化学家和全体科学家组成的团队现在计算出这个火成球体至少有44.6亿年的历史。今天发表在《地球化学展望快报》杂志上的一项研究描述了这一发现。
根据从月球表面回收的样本，我们知道它形成于40多亿年前，当时一个火星大小的巨大物体撞上了一个非常年轻的地球。在那次碰撞中断裂的行星中最大的一块变成了我们的月球，并从此与太阳系交织在一起。
“地球上的生命是随着月球而进化的，月球对地球上的生活有影响，”该研究的合著者、宇宙化学家PhilippHeck告诉PopSci。“它激励着我们，这反映在文化遗产中，但也有其他有益的影响，比如稳定地球自转轴。”
赫克是芝加哥菲尔德博物馆陨石藏品的策展人，也是芝加哥大学的教授。他说，由于地形的差异，研究月球也有助于我们了解我们自己的星球。
赫克解释道：“地球表面要年轻得多，因为这里有太多来自火山活动和风化的地质活动。”。“月球表面本质上是太阳系动力学的档案。这是我们地球上没有的记录，但我们星球的进化与早期太阳系发生的这些影响有关。”
历史的视角
在这项研究中，研究小组观察了阿波罗17号机组人员带回的月球尘埃。年的登月包括美国国家航空航天局的地质学家哈里森·施密特，他收集了多块岩石来研究返回地球的情况。他的样品中含有数十亿年前产生的非常小的晶体，可以帮助指示月球的形成时间。
年，阿波罗17号宇航员哈里森·施密特被月球尘埃覆盖。
撞击地球并形成月球的物体撞击产生的能量融化了岩石，最终形成了月球表面。这为天体出现以来存在的元素与很久以后出现的元素提供了线索。例如，锆，一种在地球和月球上都发现的银金属，无法在熔融的月球表面形成和存活：目前月球上存在的任何锆石晶体都必须是在岩浆海洋冷却后形成的。因此，确定这些结构的年龄可以揭示月球的最小可能年龄，假设它们是在撞击后出现的。
一个原子接一个原子地观察
研究人员此前曾表示，月球的年龄比估计的要大，但这项新研究首次使用一种称为原子探针断层扫描的分析方法，从人类检索到的已知最古老的月球晶体中确定年龄。
研究合著者、行星科学家JennikaGreer在一份声明中说：“在原子探针断层扫描中，我们首先使用聚焦离子束显微镜将一块月球样本磨成一个非常锋利的尖端，几乎就像一个非常花哨的削笔器。”。“然后，我们使用紫外线激光从尖端表面蒸发原子。原子穿过质谱仪，它们移动的速度告诉我们它们有多重，这反过来告诉我们它们是由什么组成的。”
这项逐个原子的分析揭示了有多少锆石晶体经历了放射性衰变——在这个过程中，构型不稳定的原子会释放一些质子和中子。然后它们转化为不同的元素，比如铀如何衰变为铅。根据不同化学同位素的转化量和已知半衰期，专家可以估计样本的年龄。
首席作者JennikaGreer正在研究原子探针。
赫克在一份声明中说：“辐射测年的工作原理有点像沙漏。”。“在沙漏中，沙子从一个玻璃球流到另一个，随着时间的推移，沙子在下玻璃球中的积累表示。辐射测年的工作原理类似，通过计算母原子的数量和它们转化为的子原子的数量。然后可以计算出时间的流逝，因为转化率是已知的。”
研究阿波罗17号样本的团队发现，铅同位素（衰变过程中产生的子原子）的比例表明，这些晶体的年龄约为44.6亿年，因此月球至少也有那么大的年龄。虽然这使月球的年龄倒退了万年，但与宇宙大约亿年的历史相比，这仍然是一个非常短的时间。
格里尔说：“能够证明你手中的岩石是迄今为止我们发现的最古老的月球碎片，真是太神奇了。它是许多关于地球问题的锚点。当你知道某个东西有多古老时，你就能更好地了解它在历史上发生了什么。”。
从阿波罗到阿尔忒弥斯
在未来的研究中，从这些几十年前的样本中提取的线索可以与即将到来的阿尔忒弥斯月球任务中提取的样本中的线索相结合。阿尔忒弥斯三号计划于年着陆并探索月球南极。阿波罗17号任务从Serenitatis海东部边缘的TaurusLittrow山谷收集了样本，因此来自月球不同区域的晶体可能会产生难以想象的发现。
赫克说：“我确信月球上有更古老的东西——我们只是还没有发现。我甚至认为阿波罗号的样本中有更老的锆石。这真的是样本返回的力量。”。
新样本和未来技术进步的结合可能会进一步确定我们的太阳系是如何形成和超越的时间线。赫克说：“也许在50年、年甚至更晚的时间里，新一代科学家将拥有我们今天只能梦想的工具，来解决我们今天甚至无法思考的科学问题。”。“这些模板是留给子孙后代的遗产。”
