月球表面的年龄是理解其演化过程的关键。对于未采样的月球区域,科学家通过统计撞击坑密度来推断年龄——区域越古老,撞击坑通常越密集。但要建立准确的撞击坑定年法,需要将返回样品的同位素年龄与采样区的撞击坑密度涉及的联。这个方法的核心是准确理解撞击通量,即单位时间内单位面积上的陨石撞击数量。 长期以来,月球早期撞击历史存在多种理论假说。在嫦娥六号任务前,所有可用于定年的月球样品都来自月球正面,年龄均小于40亿年。这个局限使科学界对月球早期撞击过程的认识存在重大分歧,先后提出了单调衰减模型、约39亿年前的"晚期重轰击"假说,以及约41亿年前的"锯齿状"撞击通量增强模型等理论。这些假说的差异反映了人类对月球历史认识的不完整性。 2024年6月,嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地的阿波罗盆地采回1935.3克月壤样品。对样品的分析发现了两项关键证据:距今约28.07亿年的年轻玄武岩,以及距今42.5亿年的古老苏长岩。其中古老苏长岩由南极-艾特肯盆地大型撞击事件熔融的岩浆结晶形成。该盆地是月球上最大、最古老的撞击坑,为追溯月球早期历史提供了重要的参考点。 研究团队结合高分辨率遥感图像,统计了着陆区玄武岩单元及整个南极-艾特肯盆地中直径大于1公里的撞击坑密度,整合了阿波罗、月球号及嫦娥五号的历史数据,构建出新的月球撞击坑年代模型。分析结果表明,月球背面与正面的撞击坑密度高度一致,说明月球正背面的撞击通量基本相同,为建立全球性的撞击坑年代模型奠定了基础。
月球表面的每一个撞击坑既是灾变的印记,也是时间的刻度。嫦娥六号带回的月背样品,让人类能够将遥远的"相对推断"转化为可检验的"绝对证据"。当关键参考点被补齐、标尺被校准后,关于月球早期是否经历剧烈动荡的争论将在数据中找到更清晰的答案。这种以证据更新模型、以模型反哺探索的循环,也将不断拓展人类对太阳系起源与演化的认识。