一项新的研究表明，月球的年龄可能比许多科学家之前认为的还要古老。
月球年龄之谜
这项发表在《自然》杂志上的研究挑战了长期以来月球形成于约43.5亿年前的观点。之前的观点认为，一颗火星大小的天体撞击早期地球，形成了我们的天然卫星——月球。这一时间线是基于对美国宇航局阿波罗任务中采集的月球岩石样本的分析得出的。
然而，这项新的研究表明，月球形成的时间更早——大约在45.1亿年前——之后经历了一次剧烈的“再熔化”事件。研究人员认为，这次熔化发生在月球远离地球的过程中，地球持续的引力拖拽使月球变形，导致其过热。这一过程改变了月球表面，从而掩盖了月球的真实年龄。
“重置所有时钟”的熔化事件
该研究的主要作者、加州大学圣克鲁兹分校地球与行星科学系教授弗朗西斯·尼莫（Francis Nimmo）表示，极端的加热很可能使月球表面重新熔化，有效地“重置了月球岩石中的所有时钟”。“所以月球岩石并没有告诉我们月球形成的时间，而是告诉我们后来发生的一次加热月球的事件，”他说。
解决科学界长期争议
几十年来，科学界一直对月球的精确年龄存在争议；尼莫和他的同事并不是第一个提出月球年龄较大的估算值的人。这项新的发现增加了这样一种共识：月球的历史可能比阿波罗样本所揭示的要复杂得多。
例如，行星科学家一直难以解释，为什么一次大型碰撞会在43.5亿年前形成月球，那时太阳系历史上的大多数大型天体都被认为已经聚集成行星。尼莫说：“研究阿波罗样本的人对月球的年龄有合理的猜测，但模拟太阳系行星形成方式的人总是难以解释，为什么在太阳系形成2亿年后还有这么多大型天体在四处飞行。这就是现状，两个阵营想要不同的年龄。”
潮汐加热：月球再熔化的关键
调整后的时间表也可能帮助解释为什么月球上名为锆石的矿物（在阿波罗月球岩石中发现）被估计约有45亿年的历史。月球锆石，像月球上的其他矿物一样，被认为是在月球形成时由极端温度结晶而成的，但其远高于月球年龄的数值长期以来一直困扰着科学家们。
在这项新的研究中，尼莫和他的同事认为，月球的超级加热是“潮汐加热”过程的产物。“当月球被推开时，轨道会在某些点暂时变得混乱，”尼莫说。“在那段时间里，月球会被地球的引力挤压和拉伸，这会导致它变热。”
人们认为，木星及其卫星之间也发生类似的潮汐加热。2020年的一项研究发现，这个气态巨行星的引力可能会足够地拉伸和挤压一些冰冷的卫星，从而加热它们的内部，甚至将岩石熔化成岩浆。木星的卫星木卫一就被认为是这种情况。
未来任务将提供更多线索
尼莫表示，最近和即将进行的月球任务可以为月球的演化历史提供更好的见解。这包括中国嫦娥六号任务（收集了月球远端的样本）和美国宇航局计划中的阿耳忒弥斯月球任务。
科隆大学地质与矿物学研究所的科学家卡斯滕·明克（Carsten Münker）并未参与这项研究，他表示，潮汐加热是解决月球形成时间差异的一种可行方法。明克自己的研究一直集中在对月球矿物的年代测定，以此来缩小月球精确年龄的范围。
他说，这项新的研究“是由长期以来认为月球年龄较小的人写的，但现在所有三个[作者]都同意月球年龄较大的观点”。“这当然使我们的理解更近了一步，”明克说。
虽然在宇宙的时间尺度上，43.5亿年和45.1亿年的差异似乎相对较小，但在太阳系早期混乱的日子里确定发生了什么，对于理解我们天体邻域中的行星是如何形成的关键。
“太阳系的演化相当迅速。仅仅几千万年内，我们就形成了今天所知的所有天体，”明克说。“这就是为什么我们需要对这些非常早期的事件有非常好的时间分辨率，这就是为什么了解地球-月球系统是如何形成的很重要的原因。”
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