嫦娥五号返回样品首篇研究论文出炉

深蓝色的畅想

月球的岩浆作用在何时停止，一直是月球演化历史研究中的重大科学问题之一。自美国和苏联分别执行“阿波罗”和“露娜”月球探测任务以来，在对这些样品进行长达52年的科学研究后，人类对月球的地质演化历史有了更清晰的认识，但月球的岩浆作用在何时停止，即月球在地质意义上何时死亡，这一月球演化历史研究中的重大科学问题仍未得到解决。此前发现月球最年轻的岩浆活动约为29亿年。

2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器携带1731克月球样品成功返回地面。经第一届月球样品专家委员会和国防科技工业局审议批准，来自自然资源部、中科院、核工业集团、中国航天科技集团的共13所科研机构获得月球科研样品。

刘敦一团队为自然资源部唯一一家获得样品的科研团队，获得的月球样品包括原始月壤样品2克，月球玄武岩、角砾岩薄片1片，其包含的各类岩屑、玻璃、单矿物等组分记录着丰富的月球演化信息。

“嫦娥五号任务采样位置设计在了月表最年轻的月海玄武岩区域，采样地点与此前阿波罗和露娜的所有采样位置不同，具备采集到年轻样品的巨大潜力。”论文通讯作者刘敦一在接受《中国科学报》专访时介绍。依托这些样品，研究团队用详尽的微区原位高分辨率二次离子质谱（SHRIMP）定年数据和坚实的岩石矿物地球化学数据，证明了月球直至19.63亿年前仍存在岩浆活动，使此前已知的月球地质寿命延长了约10亿年。

记者了解到，刘敦一与合作者在今年7月12日上午拿到样品后，当天下午就开始马不停蹄地地“投入战斗”，此后近一个月日夜兼程着手对样品中的岩石和矿物进行了密集、高强度的元素和同位素分析工作，并在此基础上开展了系统的年代测定，研究团队中国内外成员实时远程讨论。8月7日，文章就投到了《科学》杂志，使得此次从拿到样品到文章发表仅用了不到三个月时间。

“我们获得了很好的嫦娥五号返回样品，这些样品采来不容易，这是花了多少经费，用了多少高技术才返回来的？所以我们一定要尽快的把它做出来。”刘敦一说，“另外，我们在研究月球样品方面也积累了一些经验，掌握了最新的技术方法，有责任尽快把这个问题给解决了。”

据悉，该团队自2007年起便与国际知名学者合作开展月球样品研究，凭借高灵敏度、高分辨率二次离子质谱（SHRIMP）的技术优势，在国内率先完成了阿波罗12、14和17号样品的分析研究工作，揭示出月球早期存在多起重大天体撞击事件，为解决月球岩浆演化和撞击历史两个关键科学问题作出了重大贡献。