1.2亿年前的月球，居然还是“活”的

根据科学界的主流观点，月球曾经也像地球一样拥有炽热的核心，其内部也因此具备了活跃的地质活动，但由于其个头太小，无法像地球一样有效地保持其内部的热量，因此随着时间的流逝，其内部的热量就逐渐散失殆尽，最终导致它的内部不再有任何地质活动，成为了一颗“死去”的星球。

月球是什么时候“死去”的？这是一个科学家非常感兴趣的问题，在20世纪，科学家就发现，无论是美国阿波罗计划和前苏联月球号任务带回的月球样本，还是我们在地球上收集到来自月球的陨石样本，其“年龄”几乎都超过了30亿年，而这也让人们普遍认为，月球“死去”的时间点，大约是30亿年前，从那时开始，月球内部的地质活动就已经停止。

进入21世纪之后，人类对月球的探索仍在继续，2021年，中国的嫦娥五号任务为月球的地质生命续写了新篇章，通过对嫦娥五号从月球表面采集的玄武岩碎屑样本进行精确的年代测定，科学家发现，月球在大约20亿年前仍然存在着较大规模的火山活动，而这一发现也将月球的地质生命“延长”了大约10亿年，进而刷新了人类对月球的认知。

但这还没有结束，一个来自中国科学院地质与地球物理研究所的团队，近日在《科学》杂志上发表了一项重磅级的研究成果：在对嫦娥五号月壤样品的深入研究中，科学家发现月球在大约1.2亿年前仍然存在火山活动。

可以看到，此次嫦娥五号月壤研究的新发现也就意味着，1.2亿年前的月球，并没有像我们之前认为的那样早已“死去”，那时的它居然还是“活”的。这到底是怎么发现的呢？我们接着看。

在之前的研究中，科学家主要是通过测量月球上火山活动形成的岩石样本来推断月球的地质生命，而此次研究采用了一种新的思路，那就是寻找月球样本中的“火山玻璃珠”，并对其进行测量。

简单来讲，在岩浆通过火山活动到达地表过程中，其中蕴含的气体会因为压力降低而不断逃逸，进而在岩浆上方形成一个气体聚集区，这也被称为“气仓”。

这个“气仓”就像是一个巨大的压力锅，其中通常会悬浮着由少量岩浆凝结而成的细小颗粒，当压力累积到一定程度时，“气仓”就会爆炸，这些细小颗粒就会被大量地抛向空中并急速冷却，最终凝固为微小的玻璃态颗粒广泛散布在地表。

这种颗粒就被称为“火山玻璃珠”，在月球的低重力和无大气层的特殊环境中，“火山玻璃珠”的形成更加纯粹、保存得也更加完整，可以说是研究月球上火山活动情况的最佳样本。

然而想要在月球样本中找到“火山玻璃珠”并不容易，一方面来讲，“火山玻璃珠”通常都非常小，而在月球的低重力环境中，它们的散布面积会非常大，并因此变得极为稀疏，以至于我们并不能确定嫦娥五号带回的样本中是否存在“火山玻璃珠”。

另一方面来讲，月球上到处都是陨石撞击坑，它们都是由陨石以极快的速度撞击月球表面形成的，这样的撞击会让月球表面的物质熔化，进而生成一种叫做“冲击玻璃珠”的物质，与“火山玻璃珠”相比，月球表面的“冲击玻璃珠”要多得多，它们的存在也使得寻找和识别“火山玻璃珠”变得极为困难。

不过在现代科技的帮助下，这些困难也不是不可以克服。

在此次研究中，科学家从嫦娥五号带回的月壤中找到了大约3000颗“琉璃珠”，在此之后，科学家通过电子背散射图像（BSE）分析，排除了很多明显具备冲击特征的“琉璃珠”，使得“玻璃珠”只剩下大约800颗，接下来，科学家根据已知的“火山玻璃珠”化学成分标准，通过电子探针（EPMA）分析，进一步筛选出13颗符合条件的“玻璃珠”。

然后，科学家又通过离子探针（SIMS）对剩余的“玻璃珠”进行了精细的微量元素分析，并从中筛选出了6颗具备岩浆演化特征的“玻璃珠”，最终，科学家通过分析硫同位素，筛选出其中3颗“玻璃珠”具有火山成因的特征，并最终确定了它们是月球火山活动的产物。这一系列筛选步骤，就像在复杂的迷宫中寻找线索，逐步接近真相。

筛选成功之后，科学家通过离子探针对这3颗“火山玻璃珠”进行了铀-铅同位素体系的定年，结果令人惊讶——它们的“年龄”为123（±15）Ma。这里的“Ma”是指百万年，也就是说，它们形成于大约1.2亿年前，而这也就表明了，1.2亿年前的月球，仍然存在火山活动，在那个时候，它居然还是“活”的。

笔者认为，这一发现不但进一步延长了“月球”的地质生命，也使得人类对月球内部构造和演化过程有了全新的认识，曾经被认为早在20亿年前就已经“死去”的月球，居然在如此近的地质年代中仍然存在火山活动，这对未来的月球探索无疑带来了更多的悬念与期待。

参考资料：Bi-Wen Wang et al, Returned samples indicate volcanism on the Moon 120 million years ago, Science (2024).