作者:唐一尘 来源: 中国科学报 发布时间:2019/4/4 9:21:12
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一次新的“登月”任务
阿波罗岩石研究将揭示太阳系秘密

阿波罗17号登月任务收集了岩石样本,科学家希望在明年对这些岩石样本进行研究。图片来源:NASA

明年的某个时候,位于得克萨斯州休斯敦的美国宇航局(NASA)约翰逊航天中心研究人员将穿上防护服,戴上手套,进入存放月球岩石的高科技实验室,打开一根自1972年以来一直被密封的金属长管。当时阿波罗17号的宇航员将它从月球的陶勒斯—利特罗山谷带回地球。 【《自然》相关文章

这将是几十年来首次有人打开原始的阿波罗号样本。新墨西哥大学地质学家Chip Shearer计划利用最新的实验室技术研究这块岩石。他说:“人们应该把这看作是一次新的登月任务。” 近日,Shearer在得克萨斯州伍德兰举行的月球与行星科学会议上说,从具有数十年历史的岩芯获取信息“实际上是阿波罗计划的延续,是我们通向未来的桥梁”。

研究人员在会议上说,对阿波罗时代样本的新研究可能有助于形成下一代月球地质发现。科学家正在运用现代技术分析宇航员在1969年至1972年间取回的382公斤月球岩石,并利用历史和现代阿波罗研究的洞见,决定下一批月球表面的探索地点。

这是一个机缘巧合,因为NASA计划最早在明年开始将科学仪器送到月球表面——这是自1972年以来的首次尝试。

休斯敦月球与行星研究所行星科学家David Kring在会上表示,研究人员应该努力从这些任务中获得尽可能多的科学成果,比如前往月球的远端等大多未经探索的目标。

其他国家也在竞相登月。今年1月,中国探测器历史性地在月球背面着陆;日前,一家以色列公司发射了首个私人月球着陆器。

月球岩石已经帮助科学家确定了太阳系45亿年历史中关键事件的发生日期,比如小行星撞击地球可能发生在地球形成约5亿年之后。正如罗格斯大学行星科学家Juliane Gross所说:“月球地壳实际上是一个行星科学博物馆。”

但一些洞见将来自于以新方式研究阿波罗时代的岩石。美国国家标准与技术研究所行星地球物理学家Beck Strauss描述了在阿波罗12号宇航员采集到的具有31亿年历史的岩石中寻找微弱磁场的工作。

Strauss的研究证实了早期假设,即月球磁场强度在39亿年前到36亿年前达到顶峰,然后下降——这表明月球内部发生了变化,那里的古磁场以未知的方式进化。研究人员表示,“新技术让我们接触到了阿波罗时代不可能知道的东西。”

在阿波罗号的一些月球岩石中也发现了玻璃粉末,这些岩石是在月球火山爆发期间形成的。麻省理工学院本科生Megan Guenther试图复制可能产生阿波罗14号岩石中黑色玻璃粉的化学条件。她发现,这些粉末可能形成于900公里深的地下,这比科学家之前猜测的要深得多。

而阿波罗15号岩石中的绿色玻璃微珠也讲述了一个关于原始月亮的故事。法国科学研究中心地球化学家Evelyn Füri的团队,分析了22颗绿色玻璃微珠里的氖和其他气体,发现其中两颗富含气体。这些气体可能是太阳系早期的遗迹,这将支持这样一种观点,即月球设法留住了一些挥发性物质,而许多研究人员认为这些物质已经完全消失了。

Shearer和同事将在打开密封已久的阿波罗17号岩芯样本时寻找这些挥发性化合物的线索。宇航员从位于陶勒斯—利特罗山谷的一座小山脚下的山崩堆积岩石中收集了这些样本。他们把岩芯收集管敲得足够深,可以穿透冻土,因此岩石样本中仍然可能含有水或其他挥发性物质,这些物质曾经被困在滑坡之下。

如果是这样,研究人员将能够比50年前更精确地测量这些挥发性物质,并回答一些悬而未决的问题,比如像大峡谷一样深的陶勒斯—利特罗山谷是如何形成的。

约翰逊航天中心主任Andrea Mosie说,打开月球样本总是一件令人兴奋的事。她仍然记得几十年前处理第一个阿波罗样本时的情景:戴着三副手套,在一个充满氮气的手套操作箱里工作。“仅仅是捡起它就非常令人兴奋。”她说,“因为我捡起了月球的一部分。”(唐一尘)

《中国科学报》 (2019-04-04 第3版 综合)
 
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