地球最古老的岩石採集於月球
撰文：MICHAEL GRESHKO
科學家疑似發現了最古老的地球岩石，而岩石卻來自於月球。上周發表於《Earth and Planetary Science Letters》上的一項研究成果稱，1971年阿波羅14號宇航員採集的岩石中，包含了地球古老地殼的一塊碎屑，其歷史可追溯到40.11億年前。
這塊碎屑也有可能是遠古月球地底深處一團富水的岩漿中形成的。不過，該研究的作者們確認為，這塊岩石更有可能形成於地球的地殼，然後被墜落在早期地球上的隕石撞擊後濺落在月球上。
果真如此，那麼，這塊碎片就是迄今發現的最古老的地球岩石之一。地球上發現的最古老礦物質來自於澳大利亞的傑克山（Jack Hills），其歷史可達44億年。不過，這些礦物質的年代一直都有爭議，而且，即便這些礦物質真有那麼古老，它們也只是很久之前岩石崩解後的碎屑。與之形成對比的是，阿波羅14號宇航員帶回的碎屑保存得更加完好。
「嚴格來講，這塊碎屑是一塊『岩石』，而傑克山的礦物只是一些獨立的、沒有來龍去脈的晶體。」該研究論文的第一作者、瑞典自然歷史博物館的研究員Jeremy Bellucci在電子郵件中寫道。
這一發現給阿波羅探月任務的科學遺產又增添了一筆財富，而且進一步坐實了月球就是太陽系的「原始檔案保管員」。月球歷史久遠，沒有空氣，而且地質不活躍，其表面記錄著太陽系早期的撞擊痕迹，其中很可能就有其它星球的撞擊碎屑。據認為，月球表面0.5%的月塵最初都是在地球上形成的，還有少許很可能來自金星或火星等岩質行星。
但是，阿波羅14號這塊岩石，如果確認來自於地球，將是第一塊採集自月球的地球岩石。
美國德克薩斯大學研究地球撞擊坑化學成分的研究員Cornelia Rasmussen 稱：「如果假設成真，這一發現將相當吸引人。我們確實還沒有地球這一時期的岩石記錄，因此，這一發現讓我們窺見了一個我們其實無法研究的時期。」
深入挖掘
這塊攜帶著疑似地球碎屑的岩石，正式名稱為14321，是1971年2月6日阿波羅14號宇航員Alan Shepard採集的，也是阿波羅探月任務中帶回的最大的岩石之一。
阿波羅14號宇航員Alan Shepard在月面上採集這塊編號14321的岩石前幾分鐘，為它拍下了這張照片。
供圖：NASA
這塊籃球大小的石頭重約9千克。它是一種名叫角礫岩的岩石，就像是不同種類的、較老的岩石碎屑拼合而成的「拼貼畫」。月球正面有一個巨大的深色斑點：雨海紀撞擊坑。形成這個撞擊坑的那場撞擊，很可能就鍛造了這塊角礫岩，並使其飛到了阿波羅14號的著陸地點。
這塊大岩石的大部分碎屑都呈深色。但是，有一塊卻很亮，非常扎眼，其成分與地球上的花崗岩類似。Bellucci的團隊為了弄清楚這塊亮眼的碎屑來自何處，對其進行了重新取樣，並將關注點放在了其內部的鋯石上。
該研究論文的合著者、月球與行星研究所的高級在職科學家David Kring 介紹說：「鋯石是一種極為堅硬、穩定的礦物。因此，如果你想尋找最古老的地質活動遺迹，拿鋯石作為開端，是極好的。」
該團隊分析了這些鋯石及周圍的石英之後發現，這塊碎屑的形成條件，在當時的月球上可謂相當怪異。比如，鋯石應該是在冷得多的、富氧的岩漿中形成的，而月球通常沒有這樣的條件。
此外，這塊碎屑形成所需的壓力，只有在月球地下160千米處才能達到。但是，地質學家認為，形成14321大岩石的那場撞擊，在月球地表形成的坑不會超過72千米。如果那塊碎屑真的形成於如此深的地方，那麼，它又是怎麼到達月面的呢？
箭頭指向的是14321大岩石上的淺色部分，即霏細岩（felsite）碎屑。研究者認為，這一部分碎屑形成於地球。
供圖：NASA/修飾：LPI
研究人員很快就發現，這塊碎屑讓人撓頭的特性，一旦放在地球上就完全說得通了。在地球表面以下19千米處，岩漿所經歷的溫度、壓力和氧氣水平，恰好與形成這塊碎屑的條件相似。當Bellucci做出表格對比地球的鋯石與月球上這塊鋯石碎屑之後，其相似性愈發明顯。
Bellucci說：「它原本沉寂在一片陸地的中央，然後我發現它之後，不禁驚呼，哇哦，太棒了！自此以後，一發不可收拾。」
尋找更多樣本
對這些樣本的進一步研究，或將證實Bellucci的解釋。人類目前所收集到的其它月球岩石中，也有可能包含著遠古地球的碎片。
Kring說：「我敢肯定我們還會發現其它樣本，我有點私心懷疑，這項研究將促使這一領域的許多人去做類似的事情。」
來自月球的新樣本也有助於研究，而且我們可能很快就能得到新樣本。比如，中國即將迎來的嫦娥5號探月任務，預計將會帶回月球樣本。不過，眼下，研究阿波羅號帶回的樣本才是正事。儘管美國的立法者們已經達成協議美國政府臨時開門，但政府的持續停擺，已經使許多科學家的生活走下了正軌，其中就包括這篇研究論文的作者們。
上周，Kring曾說：「我的研究所即將關門。我們將無法再從事如這項發現一般振奮人心的科研了。」
(譯者：mikegao)
來源：國家地理中文網（官V）
