據(jù)國外媒體報道，拜恐龍所賜，小行星撞擊在地球上可謂臭名昭著，但事實上，月球才是我們身邊最傷痕累累的一位。
這是因為地球擁有“十八班武藝”，可以逐漸抹去小行星留下的撞擊坑。這使想要研究太陽系中穿梭的碎片的科學(xué)家們倍感沮喪。因此有一項新研究決定利用坑坑洼洼的月球表面，追溯撞擊地球與月球的碎片歷史。而研究發(fā)現(xiàn)的跡象顯示，大約2.9億年前，地球周邊地區(qū)比如今混亂動蕩得多。
“這是一項很酷的研究，將幫助我們更好地理解動力十足的太陽系，”美國密歇根奧爾濱學(xué)院物理學(xué)家妮可·澤爾納（Nicolle Zellner）表示，“這項研究將啟發(fā)人們展開思考、進(jìn)行測試，這一點(diǎn)非常令人激動?！?/p>
從太陽系的尺度來看，地球和月球靠得非常近，游離的小行星擊中二者的概率幾乎相同。（地球吸引的小行星可能會稍微多一些，因為地球引力更強(qiáng)，且表面積更大，但單位面積受撞擊的概率相差無幾。）
科學(xué)家在地球上只找到了約180個撞擊坑，而月球表面則多達(dá)數(shù)十萬個。這是由于地球上的撞擊坑會被風(fēng)、雨水、海洋和板塊活動逐漸抹除。“月球是研究撞擊坑的完美對象，”該研究的主要作者、行星科學(xué)家莎拉·瑪茲羅埃（Sara Mazrouei）指出，“那里的一切都亙古不變?！?/p>
但為了追溯隕石撞擊的歷史，科學(xué)家不僅要找到撞擊坑，還要估測出它們的年齡。而這一點(diǎn)在月球上比地球上困難得多，因為地質(zhì)學(xué)家無法直接從月球隕石坑中采集樣本，
因此，負(fù)責(zé)此次新研究的團(tuán)隊決定采取一種出人意料的測量方法：分析隕石坑附近巖石在漫長、寒冷的月球夜間的儲熱情況。這種方法乍看似乎太過隨意。但當(dāng)一顆巨大的隕石擊中月球時，便會產(chǎn)生一個撞擊坑，撞擊坑所在處的物質(zhì)便隨即飛散到撞擊坑周圍。隨著時間的推移，這些飛散出的石塊又會被稍小一些的隕石擊中，分裂成更小的碎塊，最終化為巖屑。因此該團(tuán)隊提出，隕石坑越古老，周圍散落的巖石就越細(xì)碎；同理，隕石坑越新，周圍的石塊就越大。
當(dāng)月球從連續(xù)14天的白晝變?yōu)檫B續(xù)14天的夜晚，這些體積不同的石塊的溫度變化速度便會有所區(qū)別。“大塊巖石在整個夜間都能保留一定的溫度，但巖屑或砂石的熱量則會迅速流失，”瑪茲羅埃指出，“隕石坑越古老，大的巖石塊就越少。”換句話說，冷卻得就越快。
因此瑪茲羅埃和同事們分析了NASA月球勘測軌道飛行器搭載的儀器“Diviner”收集的熱成像數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊從中找到了111個他們知道年齡不到10億歲的撞擊坑，對它們的熱規(guī)律進(jìn)行了分析，然后利用了一個模擬月球巖石分解的模型，估測出了這些隕石坑的年齡。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一條十分有意思的規(guī)律：大約2.9億年前，月球受撞擊的頻率陡然升高，幾乎翻番。這說明當(dāng)時太陽系可能發(fā)生了某種巨變。該研究團(tuán)隊提出，也許當(dāng)時小行星帶中有一大塊巖石突然破裂，并游蕩到了地球和月球附近。該團(tuán)隊又將地球上已知的隕石坑與研究發(fā)現(xiàn)相比，也發(fā)現(xiàn)了類似的規(guī)律，這說明科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一系列數(shù)量不多、但很有代表性的撞擊坑。
但并非人人都信服這一結(jié)果?！斑@些結(jié)果的確很有意思，但我認(rèn)為對得出這些結(jié)論的支持力度還不夠。”普渡大學(xué)行星科學(xué)家杰伊·梅洛什（Jay Melosh）表示。他對該團(tuán)隊采用的石塊分解模型格外存疑，認(rèn)為無法解釋為何石塊體積越小、分解速度就越快。他還認(rèn)為地球上的撞擊坑數(shù)量太少，不足以開展令人信服的數(shù)據(jù)分析，擔(dān)心該研究團(tuán)隊采用的樣本規(guī)模太小。
“不是說他們一定錯了，但也不能說他們就是對的，我們只是還說不好而已?！泵仿迨仓赋觥?/p>
澤爾納很清楚研究月球撞擊坑的難度有多大，畢竟她曾經(jīng)研究過由阿波羅號帶回地球的月球樣本中、由隕石撞擊產(chǎn)生的小玻璃珠。但即使利用實驗室中的技術(shù)，也很難確定這些玻璃的產(chǎn)生時間，而且這些樣本都只來自月球表面的一小塊區(qū)域。而如果采用軌道探測器的數(shù)據(jù)，雖然隔得比較遠(yuǎn)，但可以覆蓋整個月球表面。這兩種方法都不完美。
“我們已經(jīng)在現(xiàn)有條件下盡己所能了?！睗蔂柤{表示，“這就是科學(xué)研究，對不對？我們提出一個想法，然后設(shè)法驗證這些想法。它們要么能經(jīng)受住時間的考驗，要么就經(jīng)不住?！?/p>
至于為什么要大動干戈研究月球的撞擊歷史，這三名科學(xué)家都給出了令人信服的理由。第一條、也是最關(guān)乎我們切身利益的一條：發(fā)生在地球上的隕石撞擊往往會產(chǎn)生令人不快的副作用。
“大家對地球受撞擊的概率都很感興趣，因為我們可不想落得和恐龍一樣的下場?！泵仿迨脖硎?。那次隕石撞擊造成了災(zāi)難性后果，抹去了地球上當(dāng)時近四分之三的物種，不過這些物種的滅絕倒是為我們的哺乳動物祖先提供了發(fā)展壯大的空間?！澳穷w隕石是我們?nèi)祟惖男疫\(yùn)石，但對當(dāng)時的其它物種來說就很慘了?！崩碚撜J(rèn)為，如果我們對隕石撞擊的了解足夠充分，下次發(fā)生這種事情時，也許就能拯救自己于水火之中。
而澤爾納認(rèn)為，如果能更好地了解太陽系，或許能幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解其它行星系的成型過程。
瑪茲羅埃認(rèn)為此次研究是一個很好的例子，說明太陽系中的各個天體可以互相提供研究思路。該研究的共同作者之一已經(jīng)開始展望針對水星的貝皮可倫坡號任務(wù)。該探測器上將配備一臺與月球勘測軌道飛行器類似的儀器，將為隕石撞擊研究提供新角度。
地球很適宜居住，但科學(xué)家無法在地球上拼湊起這顆星球過去的歷史。瑪茲羅埃指出，我們必須研究月球、以及月球保存完好的坑洼表面，才能充分了解地球的經(jīng)歷。
該研究論文發(fā)布在1月17日的《自然》期刊上。
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