新證據顯示巨大的隕石撞擊形成月球地殼的一部分

由皇家安大略博物館領導的一組國際科學家發現，月球上的古代岩石的形成可能與大規模隕石撞擊直接相關。科學家對1972年太陽神（Apollo）17號登月任務期間由美國太空總署太空人收集的獨特岩石進行新的研究，發現它包含礦物學證據，顯示它是在難以置信的高溫（超過2300°C）下形成，只有在極大規模的撞擊事件中，使到月球外殼融化才能形成。

研究人員在岩石中發現了立方氧化鋯（Cubic zirconia，俗稱：蘇聯鑽石）的存在，立方氧化鋯通常用作珠寶中鑽石替代品，只會在加熱到2300°C以上的岩石中形成，之後間變為更穩定，一種稱為巴德利礦石（Baddeleyite）的礦物），但該晶體保留了高溫結構的獨特證據。使用虛擬顯微鏡（Virtual Microscope）可以在這裡看到研究中使用的複雜晶體的交互式圖像。

在觀察晶體結構的同時，研究人員還測量了晶粒的年齡，發現是四十三億年前形成的鉛鋅礦。結論是高溫立方氧化鋯相必須在此之前形成，這顯示大規模的撞擊對於在月球上形成新的岩石至關重要。

五十年前，當第一批樣本從月球表面帶回時，月球科學家對月球地殼的形成提出了疑問。即使在今天，一個關鍵問題仍然沒有得到答案：月球形成後，月球的外層和內層是如何混合的？這項新的研究顯示，超過四十億年前的巨大撞擊可能推動這種混合作用，產生如今在月球表面看到複雜範圍的岩石。

皇家安大略博物館博士後研究員李·懷特（Lee White）博士指出：地球上的岩石一直循環回收，但是月球沒有板塊構造或火山作用，因此可以保存較舊的岩石。通過研究月球，我們可以更好地了解地球的早期歷史。如果巨大的熾熱撞擊在月球上形成岩石，那麼地球上可能也發生了同樣的過程。

皇家安大略博物館博士後研究員安娜·切爾諾（Ana Cernok）博士表示：與其它太陽神17號樣本相比，礦物質的外觀讓我驚訝不已。它雖然小於一毫米，但引起我們注意的巴德利礦石顆粒是我在太陽神樣品中見過的最大的顆粒。這種小顆粒仍為形成直徑數百公里的衝擊盆提供了證據。這個意義十分重大，因為我們看不到這些對早期地球影響的任何證據。

朴茨茅斯大學（University of Portsmouth）占士·達令（James Darling）博士說：「這些發現完全改變了科學家對太陽神任務期間收集的樣品以及月球地質學的理解，這些難以想像的巨大隕石撞擊不僅摧毀了表面，而且還幫助建立了月球的新地殼。」

【圖：美國太空總署；文：節譯自皇家安大略博物館2020年5月11日新聞公佈】研究全文刊登在2020年5月11日出版的《自然-天文學》期刊