通過對嫦娥五號探月器帶回的第一批新鮮月球巖石和碎片樣本的分析，一個國際科學(xué)小組確定這些月球巖石的年齡接近19.7億年，為太陽系歷史填補了一個關(guān)鍵空白。
時隔40多年，中國航天局發(fā)射的嫦娥五號探月器首次為我們?nèi)祟悗Щ亓说谝慌迈r的月球巖石和碎片樣本。
通過對這些樣本的分析，一個國際科學(xué)小組確定這些月球巖石的年齡接近19.7億年。這些珍貴的月球巖石比幾十年前阿波羅計劃帶回來的樣本年輕了十幾億年。隨后該分析于10月7日被發(fā)表在了《科學(xué)》雜志上。
嫦娥五號
嫦娥五號是我國首顆地月采樣穿梭探測器，擔(dān)負著嫦娥三期工程的“回樣”任務(wù)。它由軌道器、返回器和著陸器等多個部分組成。由于體積龐大，所以他用中國新一代重型運載火箭長征五號發(fā)射升空。
嫦娥五號任務(wù)在中國創(chuàng)造了五個第一。一是地外天體的采樣和包裝，二是地外天體的發(fā)射和精確軌道，三是在月球軌道上的無人交會對接和樣品轉(zhuǎn)移，四是攜帶月球樣本重新進入和以接近第二宇宙的速度回歸，五是在中國建立月球樣本存儲、分析和研究體系。
23天之內(nèi)，嫦娥五號經(jīng)歷了11個主要階段和關(guān)鍵步驟，它完成了一次對接、六次分離、兩種采樣方式和五次樣品轉(zhuǎn)移。
這一使命的成功執(zhí)行，是中國航天事業(yè)發(fā)展的一個里程碑式的新跨越。這標(biāo)志著中國具備了往返地球和月球的能力，實現(xiàn)了“繞行、著陸、返回”三步計劃的完美落幕。為行星探索奠定了堅實的基礎(chǔ)。
今年，接觸過這些珍貴樣本的科學(xué)家們，為了了解這些巖石以及它們可能擁有的太陽系秘密，開始了一系列實驗。
最近，這些科學(xué)家們對這些月球樣本的研究取得了突破性的進展，他們確定了嫦娥五號返回的月球巖石只有大約19.7億年的歷史，而且正負相差不超五千萬年。
麥克唐納空間科學(xué)中心主任布拉德喬利夫說：“這是縮小20億年差距的完美樣本?！?。
喬利夫
喬利夫是礦物學(xué)專家。他的研究重點是構(gòu)成月球和火星表面的材料以及它們講述的行星歷史。
喬利夫勘測了月球表面，并將在軌道上可以看到的東西與月球表面的東西聯(lián)系起來。
他作為月球勘測軌道飛行器相機科學(xué)團隊的成員和華盛頓大學(xué)團隊的負責(zé)人，在這次研究中他為嫦娥五號樣本的研究提供了很多專業(yè)知識，并支持NASA的阿波羅下一代樣本分析計劃。
通過對月球隕石和阿波羅樣本的研究，現(xiàn)在我們可以從嫦娥5號樣本中了解月球。
該任務(wù)旨在收集月球上一些最年輕火山表面的巖石，并將其送回地球，而成功確定年齡是嫦娥五號任務(wù)報告中的首批科學(xué)成果之一。
喬利夫說。“當(dāng)然，這個‘年輕’是相對的，因為阿波羅號采集的所有火山巖年齡都在30億歲以上，而所有由樣品分析確定年齡的年輕隕石坑年齡又都在10億歲以下，所以嫦娥五號樣品填補了一個關(guān)鍵空白。
而且就行星的時間而言，這是一個非常精確的結(jié)果了，并且這也足以區(qū)分年表的不同表述了?！?/p>
月球
月球是圍繞地球旋轉(zhuǎn)的球形天體，同時也是地球的天然衛(wèi)星。月球是太陽系中體積第五大的衛(wèi)星，作為一個行星體，月球本身大約有45億年的歷史，幾乎和地球一樣古老。
但與地球不同的是，月球沒有會抹去隕石坑的侵蝕或造山過程，所以月球的表面布滿了由小天體撞擊形成的撞擊坑。
科學(xué)家們利用月球上存在已久的隕石坑開發(fā)出估算月球表面不同區(qū)域年齡的方法。他們將一些帶時間戳的樣本，與一種稱為隕石坑年代法的技術(shù)相結(jié)合。
喬利夫說。“行星科學(xué)家知道，表面上的隕石坑越多，它就越古老；隕石坑越少，地表越年輕。這是判斷行星表面相對年齡的好方法，但如果要確定絕對年齡，就必須得從這些行星的表面獲取樣本?！?/p>
然而，阿波羅樣本為我們提供了許多可以確定年代并與隕石坑密度相關(guān)的表面。使用這種方法，科學(xué)家可以通過在實驗室中查看阿波羅樣本的來源來確定樣本的年齡并計算該地區(qū)的隕石坑數(shù)量。
之后，通過比較隕石坑的數(shù)量，他們在其他布滿隕石坑的表面上也使用了這個近似日期。
因為沒有30億年到10億年之間的月球樣本，科學(xué)家的隕石坑年齡對照表之間存在巨大差距，無法長期使用。
現(xiàn)在，嫦娥5號采集到的樣本，已經(jīng)填補了這個漏洞，哪怕這兩個剛剛確認年齡的小樣本只有幾毫米大小。
喬利夫提到的間隙不僅對研究月球很重要，而且對研究太陽系中的其他巖石行星也很重要。因為有一定密度的隕石坑表面有一定的年齡，所以這個隕石坑年表已經(jīng)擴展到其他行星了。
可以說，Science論文中呈現(xiàn)的結(jié)果只是冰山一角。在確定這些巖石的年齡后，科學(xué)家們現(xiàn)在能夠更準(zhǔn)確地校準(zhǔn)他們重要的測年工具。喬利夫指出，該研究其他有趣的發(fā)現(xiàn)與返回樣本中玄武巖的成分及其對月球火山歷史的意義有關(guān)。
未來
嫦娥五號任務(wù)的成就遠不止實現(xiàn)了月球樣本的采集，它帶回的樣本還會給我們帶來更大的驚喜，期待科學(xué)家們對其還會有更多的新發(fā)現(xiàn)！
華盛頓大學(xué)的地球與行星科學(xué)系和中國威海山東大學(xué)，在華盛頓大學(xué)麥克唐納空間科學(xué)中心的支持下，簽署了一項特別的合作協(xié)議，而且這種關(guān)系可能是長期的。
喬利夫說?！斑@是以理想的國際合作方式完成的科學(xué)，包括來自中國、澳大利亞、美國、英國和瑞典的成員，免費共享數(shù)據(jù)和知識，并且所有一切都以最合議的方式完成。”
喬利夫與領(lǐng)導(dǎo)這項研究的北京敏感高分辨率離子微探針中心的科學(xué)家合作超過了15年，其中包括研究合著者劉敦義。
目前喬利夫和他的同事正在篩選風(fēng)化層的樣本，以尋找解決其他重要月球科學(xué)問題的關(guān)鍵，比如說大家要去尋找阿里斯塔克斯，為了可以從遙遠的年輕撞擊坑扔到嫦娥5號收集站的碎片，以確定小巖石和其他撞擊點可能的年齡和其材料特性。
喬利夫說?！斑M行新分析的北京實驗室，在表征和分析火山巖樣本方面做得非常出色，可以說是世界上最好的實驗室之一了?！?。
