行星|嫦娥五号样品中“读”出更精确月球年代标尺

利用嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击坑统计结果，中国科学家在目前常用月球年代函数的基础上，建立了新的更精确的年代函数模型，为月球和行星科学研究提供了一把更精确的时间标尺。日前，国际知名学术期刊《自然-天文学》发布了这项月球科学研究的重要成果。
在月球和行星科学研究中，确定重要地质单元和重大地质事件的年龄至关重要。早期美国阿波罗（Apollo）和苏联月球号（Luna）探测任务在月球表面采集了样品，并通过同位素测年方法得到了这些样品的精确年龄，它们代表了样品所在地质单元的年龄。
为了将这些有限的年龄信息应用到月球全球，欧美科学家建立了撞击坑统计定年方法，其中最著名和广泛应用的是德国柏林自由大学格哈特·纽库姆教授建立的产率函数和年代函数，自1983年建立沿用至今。
遗憾的是，阿波罗和月球号探测任务采集的样品年龄在约30亿年至10亿年间存在一个巨大的空白区间，几乎占了月球地质历史的一半，使得年代函数的可靠性一直受到质疑。因此，寻找月球表面20亿年左右地质单元的样品，对于验证和改进月球年代模型具有重大意义，这也成为嫦娥五号任务的科学目标之一。
2020年12月1日，嫦娥五号在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近安全着陆，所采样品的同位素测量结果表明其年龄为20.3亿年。这为月球年代函数的改进提供了一颗珍贵的“金钉子” ，是嫦娥五号样品对月球科学研究的一项独特贡献。
基于高分辨月球遥感影像的撞击坑统计分析结果和撞击坑产率函数，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室行星遥感团队与合作者，经过一系列计算研究，对纽库姆年代函数进行更新，建立了新的月球年代函数模型，并对比了新老函数的差异。
分析表明，根据新的年代函数得到的定年结果在大部分情况下更老一些，最大的差别在2亿年左右。由于增加了嫦娥五号关键数据点，新的月球年代函数模型定年的精度优于经典的纽库姆模型，可用于今后月球地质单元的定年。根据新的月球年代函数，科学家还可推演火星、水星等其他地外行星的新年代函数，提高定年精度。
【行星|嫦娥五号样品中“读”出更精确月球年代标尺】该成果得到了审稿人的高度评价，其中一位审稿人表示：“这项原创性工作具有重要意义，我想整个行星科学领域都会对这个结果感兴趣。 ”采访人员许琦敏