2026年2月5日,一项发表于国际期刊《科学进展》的研究成果引起科学界广泛关注。中国科学院地质与地球物理研究所联合空天信息创新研究院等机构,依托嫦娥六号月球背面样品开展系统研究,厘清了争论数十年的月球早期撞击史关键问题,为理解月球乃至太阳系的演化提供了重要证据。长期以来,月球表面密集的撞击坑是科学家推断月球年龄与演化的重要线索。撞击通量——单位时间、单位面积遭受的陨石撞击数量——是建立月球年代学模型的核心参数。一般而言——区域形成时间越早——累积的撞击坑越多、密度越高。但要建立可靠的定年模型,必须将月球样品的同位素年龄与其对应区域的撞击坑密度一一匹配,这对样品来源的代表性提出了很高要求。 在嫦娥六号任务之前,人类用于月球定年的样品存在两项关键缺口:其一,样品几乎全部来自月球正面,背面长期缺乏直接样本;其二,样品年龄多小于40亿年,难以覆盖月球形成初期的关键阶段。由于样品分布与时间跨度受限,学界对月球早期撞击历史长期存在分歧,主要观点包括:撞击强度随时间单调衰减;约39亿年前出现“晚期重轰击”的撞击高峰;或约41亿年前发生锯齿状的撞击增强。 2024年6月25日,嫦娥六号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地内的阿波罗盆地采集1935克月壤并安全返回地球,实现了人类首次月背采样返回。研究团队对样品进行精密分析,获得两项关键发现:一是形成于约28.07亿年前的年轻玄武岩;二是形成于约42.5亿年前的古老苏长岩。后者尤为关键,该类岩石与南极-艾特肯盆地大型撞击事件密切涉及的,记录了撞击后熔融物冷却结晶的过程。作为月球最大、最古老的撞击构造之一,南极-艾特肯盆地的形成年代直接影响对月球早期演化时间序列的判断。 研究团队将样品测年结果与高分辨率月球遥感影像结合,开展对比分析。结果显示,月球背面与正面的撞击坑密度分布特征高度一致,否定了“月球背面更易遭受撞击”的推测,也为建立适用于月球全球的撞击坑年代学模型提供了依据。更重要的是,基于嫦娥六号数据建立的新模型表明:月球早期撞击活动总体呈平滑衰减,撞击频率随时间稳定下降,未出现“晚期重轰击”式的集中爆发,也未显示锯齿状波动。该结果对相关争议假说形成直接约束,并为月球及内太阳系早期演化研究提供了更连续、更精确的时间框架。 此项成果的影响不止于月球研究。撞击坑年代学模型不仅是月球科学的基础工具,也是研究火星、水星等类地行星表面演化的重要参照。新模型有望推动行星科学界重新评估太阳系早期动力学环境,并为理解地球生命起源的外部条件、评估近地天体撞击风险等研究提供数据支撑。
从阿波罗计划带回月壤到嫦娥工程实现月背自主采样,月球研究正在获得新的关键样本与证据链。这项突破既反映了我国深空探测能力的进步,也显示出基础研究在方法与数据整合上的提升。随着更多月背样品被解析,那些保存在岩石中的早期太阳系信息,将帮助人类深入读懂月球乃至行星系统的时间与演化密码。