宇航员埃德加·米切尔（左）和宇航员艾伦·谢泼德（Alan B.Shepard Jr.）检查了阿波罗14号任务中的月球样本，包括最大的样本，篮球大小的岩石“大伯莎”国家航空和航天局 1971年2月6日，已故宇航员艾伦·谢泼德，美国宇航局阿波罗14号任务的指挥官，正在月球上散步。他和同行的太空旅行者埃德加·米切尔（Edgar Mitchell）正忙着在一个叫做锥形陨石坑的洼地周围收集岩石。引用谢泼德自己的话，其中许多是“拳头大小的抓取样本”，但两人也带回了一些更大的纪念品。 一块篮球大小的石头——由谢泼德收集——为自己赢得了一个绰号：“大伯莎。”官方称之为“月球样本14321”，大伯莎重约19磅（9公斤），是阿波罗14号带回地球的最大岩石，也是阿波罗任务中发现的第三大岩石。 虽然谢泼德是在月球上发现了大伯莎，但这可能不是故事的开始。这种岩石是一种角砾岩，是一种被称为“碎屑”的地质碎片的大杂烩，由一种类似水泥的混合物连接在一起。一项新发表的假说说，大伯莎的一部分形成于数十亿年前——就在地球上。事实上，尽管与月球有联系，这可能是迄今为止发现的最古老的“地球岩石”。 冷箱 大伯莎的起源是1月24日发表在《地球和行星科学快报》杂志上的一项研究的重点。这篇论文的作者包括一个国际地球科学家团队，他们研究了阿波罗14号所获得的月球岩石，包括月球样本14321。在大多数情况下，这个著名角砾岩上的碎屑是深灰色的，但也有一个浅色的碎屑引人注目。 它是由长英石岩制成的，长英石岩是一种火山岩，含有长石和石英矿物。浅灰色的碎屑直径为2厘米（0.7英寸），也含有微小的锆石晶体。许多锆石都含有重要的信息，可以说明它们形成的时间和地点是什么样的环境。 对大伯莎光带中锆石的仔细检查表明，这些晶体是由冷却的、富氧的岩浆形成的。然而，这种熔融岩石在月球表面附近的任何地方都不存在。要找到一些，你需要在谢泼德和米切尔发现大伯莎的月球表面以下100英里（162公里）的地方旅行。 那么这些锆石——以及它们所属的碎屑——是如何最终出现在地表的呢？可能涉及暴力冲击。当陨石或小行星撞击行星或月球时，它可以将深埋在地壳下的物质运送到地表。 如前所述，大伯莎是在一个撞击坑中发现的。所以这个案例算是结束了，对吧？嗯，也许不是。锥形陨石坑是大约2600万年前形成的，深约250英尺（76米），宽约1000英尺（304米）。科学家们认为，留下这一片荒凉的暴力事件并不能挖掘出位于月球下方超过45英里（72.4公里）的任何地质物质。 克拉特之家 当然，大伯莎的长英岩碎屑可能起源于月球岩浆深处。但这似乎不太可能。这项研究的作者认为另一种情况更为合理。 在地球表面下方约12英里（19公里）处，有大量冷却的氧化岩浆。这正是可能制造大伯莎光带上锆石的原材料。顺便说一句，锆石晶体有保存铀同位素的有用习惯。这些可以用于放射性定年，这个过程告诉我们长英岩碎屑的年龄在40亿到41亿年之间。 把这两条线索放在一起，一个潜在的事件时间表就出现了。根据研究中提出的假设，在40亿至41亿年前，位于大陆地壳下12英里（19公里）处的一些岩浆硬化为了碎屑。 我们知道我们的星球在那个时候被陨石包围（这一过程产生了许多非常古老的花岗岩）。重复的撞击会使碎屑越来越靠近地表，直到——最终——一枚弹丸以足够的力量撞击地球，将火山灰发射到太空。 据估计，40亿年前，我们的月球离地球的距离大约是现在的三倍。据推测，这些遥远的碎屑填补了这一缺口，并降落在自然卫星上。但是陨落的陨石也骚扰了月球。大约39亿年前，其中一次撞击部分融化了碎屑，并将其推到月球表面之下，在那里它与其他碎屑合并，成为角砾岩的一部分。 最后，2600万年前，小行星撞击产生了锥形陨石坑，使大伯莎得以自由——在1971年的一个历史性的日子里，它被推到了艾伦·谢泼德（Alan Shepard）来的地方，后者抓住了这块岩石。多么疯狂的旅程！ 迟早 如果长英质碎屑真的起源于陆地，那么具有讽刺意味的是，它可能是地球上已知最古老的岩石，与来自加拿大西北地区的40.3亿年前的阿卡斯塔片麻岩的年龄相当。在魁北克省，Nuvvuagittuq绿岩带至少有39亿年的历史。在西澳大利亚的杰克山，科学家们找到了大约43.7亿年前形成的锆石。但这些晶体似乎在某一点上与原始岩石分离。另一方面，该研究的合著者大卫·A·克林告诉《科学》杂志，大伯莎的长英质碎屑和锆石同时形成。 |
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