在虎年元宵佳節到來之際，嫦娥五號月球樣品研究再獲突破。記者今天從中國科學院空天信息創新研究院獲悉，該院遙感科學國家重點實驗室行星遙感團隊及合作者利用嫦娥五號月球樣品的同位素年齡和著陸區撞擊坑統計結果，在目前常用月球年代函數的基礎上，建立起新的年代函數模型，為月球和行星科學研究提供更精確的時間標尺。
北京時間2月15日，國際學術期刊《自然-天文學》雜志（Nature Astronomy）發表了這項月球研究最新成果。
月球著陸采樣區域（左）和嫦娥五號著陸區撞擊坑統計（右）
在月球和行星科學研究中，確定重要地質單元和重大地質事件的年齡至關重要。
早期，阿波羅和月球探測任務在月球表面采集樣品并測定其精確年齡，它們代表了樣品所在地質單元的年齡。為將有限的年齡信息應用到月球全球，歐美科學家建立了描述撞擊坑大小-頻率分布規律的產率函數，以及描述撞擊坑歸一化頻率與絕對年齡關系的年代函數。其中應用最廣的是德國柏林自由大學教授格哈特·紐庫姆在1983年建立的產率函數和年代函數。
遺憾的是，阿波羅和月球探測任務所采集的樣品，在約30億年至10億年間存在空白區間，幾乎占據了月球地質歷史的一半，這也使得年代函數的可靠性一直受到質疑。
尋找月表20億年左右地質單元的樣品，成為嫦娥五號任務的科學目標之一。2020年12月1日，嫦娥五號在月球正面風暴洋北部呂姆克山、夏普月溪附近安全著陸，所返回樣品的同位素測量結果表明，其年齡為20.3億年，與預期吻合很好，為月球年代函數的改進提供了一顆珍貴的“金釘子”。
論文通訊作者邸凱昌表示，根據高分辨月球遙感影像的撞擊坑統計分析結果、撞擊坑產率函數及嫦娥五號樣品年齡構成，中國科學院空天信息創新研究院遙感科學國家重點實驗室行星遙感團隊及合作者建立了新的月球年代函數模型，并對比了新老函數的差異。
分析表明，由于增加了嫦娥五號關鍵數據點，新函數模型的定年精度優于經典的紐庫姆模型，可用于今后月球地質單元的定年。未來，還可以根據新的月球年代函數，推演火星、水星等其他地外行星的新年代函數，提高定年精度。
“新月球年代函數是一把更精確的時間標尺，將在月球和行星科學研究中發揮重要作用，這是嫦娥五號樣品對月球科學研究的獨特貢獻?！臂P昌說。
該成果的一位審稿人表示：“這項原創性工作具有重要意義，我想整個行星科學領域都會對這個結果感興趣。”（中青報·中青網記者邱晨輝）
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