阿波罗宇航员可能从月球上带回了一块古代地球

生活        2019-06-16   来源:qy雪路浪游

对阿波罗14号任务期间收集的月球材料进行的重新分析得出了一个相当惊人的结论:其中一块岩石似乎包含了大约40亿年前的一小块地球。令人难以置信的是,它现在是已知存在的最古老的陆地岩石之一。

阿波罗宇航员可能从月球上带回了一块古代地球

本周发表在“地球与行星科学快报”上的一项新研究声称,月球样本14321(一种称为Big Bertha的两磅重的岩石)中嵌入的岩石碎片属于陆地起源。在小行星或彗星撞击地球后,碎片可能到达月球表面,将碎片扔进太空。这项新研究的主要作者,来自瑞典自然历史博物馆的Jeremy Bellucci和来自澳大利亚科廷大学的Alexander Nemchin说,这发生在大约40亿年前的Hadean Eon期间 - 这个初出茅庐的地球经常遭到大规模袭击对象。

Big Bertha于1971年在美国宇航局的宇航员艾伦·谢泼德和埃德加·米切尔在阿波罗1400万人期间收集到了Fra Mauro阵型。这块岩石以及其他月球样本存放在德克萨斯州休斯顿约翰逊航天中心的月球管理设施中。样品14321的特殊之处在于它是一种富含碎屑的结晶基质角砾岩。

“从外行的角度来看,这意味着这是一块由以前存在的岩石和岩石碎片制成的岩石,以及在对月球产生巨大冲击或一系列撞击时形成的熔体和撞击物质,”James Day,一位教授没有参与这项新研究的Scripps海洋研究所告诉Gizmodo。“这个样本被描述为'宝库',其中包含许多岩石碎片。”

LPI-JSC月球科学和探索中心的博士后研究员兼新研究的共同作者Katie Robinson表示,样本14321已经被认为是不寻常的很长一段时间 - 直到现在我们才意识到它有多么不寻常真的是。在这个月球角砾岩中包裹着一个2克的裂缝碎屑 - 细粒火山岩含有的岩石碎片,包括石英,长石和锆石。这些材料通常在地球上发现,但在月球上非常罕见。事实上,样本的化学分析表明它是在陆地而非月球条件下形成的。

“我们所做的是利用碎片中矿物质的成分来显示它只在地球上发生的条件下形成,”罗宾逊告诉Gizmodo。“例如,某些矿物质的成分对温度和压力敏感; 如果它们在热的或凉爽的和/或深的或浅的环境中结晶,它们含有或多或少的各种元素。其他矿物质可以表明岩石是在大量氧气的存在下形成的,还是在非常缺氧的环境中形成的。我们的数据显示,这个碎片形成于比月球上更高的压力,更富氧和更低温度的环境中。从本质上讲,它必须来自类似地球的环境。“

显然,月球碰巧在地球的隔壁有一个类似地球的环境。古老的小行星撞击可能将大块的地面碎片抛入太空并进入月球表面并不是一个荒谬的想法。在哈迪恩期间,小行星经常产生直径数千公里的陨石坑。这种程度的影响能够从地球表面深处抽出材料。Big Bertha内部发现的明显陆地碎片形成于地球表面以下约20公里(12英里)处 - 这些古老小行星的深度并非遥不可及。

根据这项新研究,另一种可能性是碎片在月球上结晶。但是为了实现这一点,材料必须在月球附近的月球深处形成,并且它没有充分的理由到达地表。研究人员说,更简单的解释是它来自地球。

说到月球表面,阿波罗宇航员能够如此轻松地找到这个角砾岩似乎令人惊讶。事实上,数十亿年稳定积累的月球尘埃,即风化层,应该掩盖了这块岩石的痕迹。但正如罗宾逊解释的那样,Big Bertha 在风化层中覆盖,仅仅不足以完全埋葬它。为了解释它在月球表面的存在,她说角砾岩曾经被埋葬过,但是在阿波罗14号着陆点附近的一个1000英尺(300米)的陨石坑形成锥形陨石坑的撞击后,它又回到了地面 - “在月球上非常普遍的过程,“她补充道。

这一发现的一个有趣的方面是这个明显的陆地来源的月球样本是真正古老的。在估计40亿至41亿年的历史中,样本中发现的陆地锆石矿物现已成为已知存在的最古老的锆石矿物。大学空间研究协会(USRA)的新闻稿竟然宣称它是“ 地球上最古老的 ”摇滚,但这并不完全准确,正如伦敦大学学院的地质学家Matthew Dodd所解释的那样。

“月球样本中发现的锆石矿物的年龄大约为40.1亿年,这使得它成为一块非常古老的地球(如果这项研究是正确的),但它不是最古老的,”多德告诉Gizmodo。“地球上的锆石有4.4到43亿年,来自澳大利亚西部。”