月球表面密布的撞击坑记录着陨石轰击的历史。科学家通过测定样品的同位素年龄,并将其与对应区域的撞击坑密度建立关联,便可推算月球不同区域的形成年代,从而追溯其演化过程。但长期以来,此研究受到关键样品缺口的限制。 嫦娥六号任务之前,人类用于月球定年的样品存在两上不足:其一,来源集中,全部来自月球正面,月球背面缺乏可用于定年的样品支撑;其二,样品年龄均小于四十亿年,难以覆盖月球最早期的历史阶段。样品体系的不完整,使科学界对月球早期撞击史难以形成共识,主要分歧集中在三种假说:撞击通量单调衰减说、约三十九亿年前发生“晚期重轰击”说,以及约四十一亿年前出现“锯齿状”撞击增强说。 二〇二四年六月,嫦娥六号从月球背面南极艾特肯盆地内的阿波罗盆地带回一千九百三十五克月壤样品,首次实现月背采样返回。对样品的分析获得两项重要结果:发现了距今约二十八亿年的年轻玄武岩,以及距今四十二点五亿年前的古老苏长岩。苏长岩被认为形成于大型陨石撞击南极艾特肯盆地后,撞击熔融物冷却结晶的过程。南极艾特肯盆地是月球最大、最古老的撞击构造之一,此次样品跨越的年代范围更大,提供了更直接的早期记录。 基于嫦娥六号样品数据,中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院空天信息创新研究院等单位的科学家开展系统研究。他们将月球背面与正面的撞击坑密度进行对比,结果显示两者高度一致,从而否定了“月球背面可能更易遭受撞击”的推测。这一结论为建立适用于全月的撞击坑年代模型提供了关键依据。
从阿波罗时代主要依赖正面样本,到如今获得月背样品,中国航天探测与行星科学研究的结合正在推动地月系统认知不断更新。这项研究缓解了月球早期撞击史长期存在的分歧,也显示我国深空探测能力与科学产出同步提升。正如中国科学院院士所言:“解读月球的过去,正是为了揭示地球的未来。”此成果表明,高质量样品与基础研究的推进,仍将为理解太阳系早期历史提供新的线索。