嫦娥六号月壤获突破性发现 小行星撞击演化规律首次揭开

◎ 科技日报记者 陆成宽

月球表面完整保留了太阳系近40亿年来小行星撞击的地质记录。5月7日，记者从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该研究所林杨挺研究员团队依托嫦娥六号采集的月球背面样品开展研究，首次确认了一项关键结论：在距今43亿年到28亿年之间，撞击地月系统的小行星类型发生了明显的阶段性转变——撞击活动早期，闯入地月系统的小行星以非碳质小行星为主，碳质小行星直到撞击活动后期才成为撞击贡献的主力。这一成果为研究地球早期水源的来源，以及太阳系轨道动力学演化过程提供了全新的关键约束，相关研究论文已经发表在国际学术期刊《地球物理研究杂志·行星》上。

团队对月壤样品中的撞击碎屑颗粒开展分析后得到数据：13个形成年代更古老的碎屑颗粒中，所含的金属颗粒大部分对应来自内太阳系的普通球粒陨石与铁陨石，属于碳质小行星来源的金属占比不到8%；而27个形成年代较年轻的碎屑颗粒中，碳质小行星来源的金属占比升高到了约26%。这个数据变化清晰说明，在43亿年前到28亿年前这一时间段里，碳质小行星对地月系统的撞击贡献占比出现了明显增长。

碳质小行星本身富含水分与有机物，科学界一直普遍认为它是地球早期水的重要来源之一。但这次研究却发现，碳质小行星对地月的撞击存在明显的“滞后性”：这类小行星的撞击活动集中在相对较晚的时期，而此时整个太阳系的撞击通量已经出现了大幅衰减，这一特征很可能限制了碳质小行星向地月系统输送水以及其他挥发分的总规模。那为什么小行星的撞击类型会出现这种转变？研究团队提出了三种可能的科学解释：第一种是巨行星轨道发生迁移，将大量原本位于外太阳系的碳质小行星散射到了内太阳系；第二种是雅克夫斯基效应让碳质小行星的轨道发生缓慢漂移，逐渐进入内太阳系区域；第三种则是大型碳质小行星发生碰撞解体，产生了大量碎片进入内太阳系，引发了更多撞击活动。

研究核心结论

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嫦娥六号月壤研究证实：碳质小行星撞击地月系统的时间晚于此前预期