科学家们错了:微小晶体揭示月球比之前认为的要古老数百万年

科学家们错了:微小晶体揭示月球比之前认为的要古老数百万年西北大学的科学家参与了对宇航员在阿波罗17号任务中采集的月球样本的分析。通过分析1972年阿波罗17号任务中收集的月球微小晶体,科学家们修正了月球的估计年龄。以前认为月球的年龄为44.25亿年,新的分析表明月球的年龄约为44.6亿年,比以前的估计年龄大4000万年。在菲尔德博物馆和格拉斯哥大学研究人员的领导下,西北大学的原子探测断层扫描设备使这项研究成为可能,它"确定"了样本中最古老晶体的年龄。通过揭示这些隐藏在月球尘埃中的锆石晶体的年龄,研究人员得以拼凑出月球形成的时间表。这项研究最近发表在《地球化学展望通讯》(GeochemicalPerspectivesLetters)杂志上。太空研究的技术演变西北大学的迪特尔-伊斯海姆(DieterIsheim)是这项研究的合著者之一,他说:"这项研究证明了自1972年最后一次载人月球任务返回地球以来,我们取得了巨大的技术进步。这些样本是在半个世纪前被带到地球的,但直到今天我们才拥有必要的工具来进行必要水平的微观分析,包括原子探针层析成像"。显微镜下的月球锆石晶粒。资料来源:JennikaGreer通过逐原子分析,研究人员能够计算出锆石晶体中有多少原子发生了放射性衰变。当一个原子发生衰变时,它会脱落质子和中子,转化成不同的元素。例如,铀会衰变成铅。由于科学家已经确定了这一过程需要多长时间,因此他们可以通过观察铀原子和铅原子的比例来评估样本的年龄。该研究的资深作者、菲尔德博物馆的菲利普-赫克(PhilippHeck)说:"放射性测年的原理有点像沙漏。在沙漏中,沙子从一个玻璃球流到另一个玻璃球,时间的流逝通过沙子在较低玻璃球中的积累来表示。辐射测年的原理与此类似,通过计算母原子的数量和它们转化成的子原子的数量。由于转化率是已知的,因此可以计算出时间的流逝。"Isheim是西北大学麦考密克工程学院材料科学与工程系的研究副教授,同时也是西北大学原子探针断层扫描中心(NUCAPT)的负责人。麦考密克材料科学与工程荣誉教授、NUCAPT创始主任大卫-塞德曼(DavidSeidman)也是这项研究的合著者。赫克是菲尔德博物馆罗伯特-普利兹克陨石和极地研究馆馆长、内高尼互动研究中心高级主任和芝加哥大学教授。格拉斯哥大学研究副教授JennikaGreer是这项研究的第一作者。研究开始时,她还是赫克实验室的博士生。主要作者詹妮卡-格里尔正在使用原子探测器。图片来源:西北大学迪特尔-伊斯海姆(DieterIsheim)月球的形成年代40多亿年前,当太阳系还很年轻,地球还在成长的时候,一个火星大小的巨大天体撞上了地球。巨大的块体脱离地球形成了月球,撞击的能量熔化了最终成为月球表面的岩石。赫克说:"当月球表面像那样熔化时,锆石晶体就无法形成和存活。因此,月球表面的任何晶体一定是在月球岩浆海洋冷却后形成的。否则,它们就会被融化,其化学特征也会被抹去。"由于晶体一定是在岩浆海洋冷却后形成的,因此确定锆石晶体的年龄将揭示月球的最小可能年龄。但是,为了确定月球的最大可能年龄,研究人员求助于西北大学的原子探测层析成像仪器。格里尔说:"在原子探针层析成像中,我们首先使用聚焦离子束显微镜将一块月球样本削成非常锋利的尖端,就像一个非常漂亮的削铅笔器。然后,我们使用紫外线激光将原子从尖端表面蒸发出来。原子通过质谱仪,它们移动的速度告诉我们它们有多重,进而告诉我们它们是由什么构成的。"在确定了样本中的材料并进行了辐射测定之后,研究人员得出结论,最古老的晶体大约有44.6亿年的历史。这意味着月球至少有这么古老。赫克说,了解月球形成的时间非常重要,因为"月球是我们行星系统中的重要伙伴。它稳定了地球的自转轴。它是一天有24小时的原因。它是我们拥有潮汐的原因。没有月球,地球上的生命将面目全非。这是我们想要更好地了解的自然系统的一部分,而我们的研究为整个画面提供了一块小小的拼图"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401761.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401761.htm

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阿波罗月球岩石中的晶体揭示了月球的真实年龄

阿波罗月球岩石中的晶体揭示了月球的真实年龄1972年,阿波罗17号宇航员哈里森-施密特(HarrisonSchmitt),身上沾满了月球尘埃。研究人员对这次任务中的月球晶体进行了测定,发现月球的年龄为44.6亿年--比之前认为的要早4000万年。资料来源:美国国家航空航天局"这些晶体是巨型撞击后形成的已知最古老的固体。"菲尔德博物馆罗伯特-普利兹克流星学和极地研究馆馆长、内高尼互动研究中心高级主任、芝加哥大学教授、本研究的资深作者菲利普-赫克(PhilippHeck)说:"因为我们知道这些晶体的年龄,所以它们是月球年表的锚。"显微镜下的月球晶体颗粒这一发现源于赫克与该研究的第一作者詹妮卡-格里尔(JennikaGreer)的合作,当时她还是菲尔德博物馆和芝加哥大学的博士候选人。"我们的共同作者张必东(BidongZhang)和奥德丽-布维尔(AudreyBouvier)找到了我们,他们需要对这些样本进行纳米级的观察,以便全面了解它们,"格雷尔说,她现在是格拉斯哥大学的助理研究员。研究中使用的月球尘埃样本是阿波罗17号宇航员在1972年最后一次载人登月任务中带回的。这些尘埃含有数十亿年前形成的微小晶体。这些晶体是月球形成时间的线索。当火星大小的物体撞击地球并形成月球时,撞击的能量融化了最终成为月球表面的岩石。"当月球表面像这样熔化时,锆石晶体就无法形成和存活。因此,月球表面的任何晶体一定是在月球岩浆海洋冷却后形成的,"赫克说。"否则,它们就会被融化,其化学特征也会被抹去。"月球晶体的微小锐尖。图片来源:JennikaGreer由于晶体一定是在岩浆海洋冷却后形成的,因此确定晶体的年龄将揭示月球的最小可能年龄。该研究的共同作者张必东(BidongZhang)之前的一项研究已经提出了这一年龄,但最近的这项研究首次使用了一种名为原子探针断层扫描的分析方法,"确定"了这一已知最古老月球晶体的年龄。格里尔说:"在原子探针层析技术中,我们首先使用聚焦离子束显微镜将一块月球样品削成一个非常尖锐的尖端,就像一个非常漂亮的卷笔刀。然后,我们使用紫外线激光将原子从尖端表面蒸发出来。原子通过质谱仪,它们移动的速度告诉我们它们有多重,进而告诉我们它们是由什么构成的。"主要作者JennikaGreer正在使用原子探测器。资料来源:西北大学迪特尔-伊斯海姆(DieterIsheim)利用西北大学的仪器进行的这种逐原子分析,显示了月岩晶体内部有多少原子发生了放射性衰变。当原子核中的质子和中子构型不稳定时,原子就会发生衰变,脱落部分质子和中子,转化为不同的元素。例如,铀衰变成铅。科学家已经确定了这一过程需要多长时间,通过观察样本中不同铀原子和铅原子(称为同位素)的比例,他们就可以知道样本的年龄。"辐射测年的原理有点像沙漏,"赫克说。"在沙漏中,沙子从一个玻璃球流向另一个玻璃球,时间的流逝通过沙子在较低玻璃球中的堆积来表示。辐射测年法的工作原理与此类似,通过计算母原子的数量和它们转化成的子原子的数量。由于转化率是已知的,因此可以计算出时间的流逝"。研究人员发现的铅同位素比例表明,样本的年龄约为44.6亿年。因此,月球至少有这么古老。"能够证明你手中的这块岩石是我们迄今为止发现的月球最古老的部分,这真是令人惊叹。这是许多关于地球问题的锚点。"格里尔说:"当你知道某样东西有多古老时,你就能更好地理解它在历史上发生了什么。"赫克说,了解月球形成的时间非常重要,因为"月球是我们行星系统中的重要伙伴--它稳定了地球的自转轴,是一天有24小时的原因,也是我们有潮汐的原因。没有月球,地球上的生命将面目全非。这是我们想要更好地了解的自然系统的一部分,而我们的研究为整个画面提供了一块小小的拼图"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391949.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391949.htm

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地球史的秘密守护者:锆石帮助科学家揭示亿万年地质之谜

地球史的秘密守护者:锆石帮助科学家揭示亿万年地质之谜锆石是一种几乎与地球本身一样古老的矿物,它是时间的记录者,也是了解许多地质现象(如氧化状态)的化学窗口。通过确定形成这些碎屑锆石的岩浆的氧化水平,科学家们能够推断出地壳到地幔循环、风化和超大陆循环的开始时间。来源:中国科学出版社锆石是一种几乎与地球本身一样古老的矿物,在岩浆(熔岩)冷却时结晶,可在岩浆岩中发现微量锆石。岩浆的形成构成了地球上的山脉。通过与水和大气的相互作用,山脉分解成沉积物。锆石坚固又稳定,耐风化和侵蚀,很少会消失在历史中,因此沉积物中的这种矿物(所谓的"碎屑锆石")最能让人了解地球的过去。锆石富含铀(U-Pb测定法),是时间的记录者,也是了解许多地质现象(如氧化态)的化学窗口。火成岩源锆石和沉积物源锆石的ΔFMQ移动平均值(未显示低于10%的比例)与超大陆汞齐化时间间隔。与沉积源相关的岩浆在大约600Ma的周期性中更为减少,并在26亿年时形成。来源:中国科学出版社研究小组采用了Loucks等人(2020年)的一种新方法来确定花岗岩岩浆的氧化态,该方法利用锆石中Ce、U和Ti的比率来跟踪地壳岩浆在地球历史上的氧化态变化,该计算方法不需要知道离子电荷,也不需要确定结晶温度、压力或母体熔体成分。"以前的方法包括Ce/Ce*和Eu/Eu*氧压计,但每种方法都有与温度、压力、主岩化学成分变化或测量Ce/Ce*和Eu/Eu*异常所需的REE元素精度有关的局限性"。来自西澳大利亚的BobLoucks说。这种改进的氧化仪能够更可靠地评估氧化状态的变化,现在可以从全球构造随时间变化的角度来解释氧化状态的变化。通过确定形成这些碎屑锆石的岩浆的氧化水平,科学家们能够推断出地壳到地幔循环、风化和超大陆循环的开始时间。关键的一点是,位于地球表面的岩石可以被带回到地幔深处(地表以下数百至数千公里处)。我们的数据表明,这种现象不仅发生在今天,而且可能已经持续了数十亿年。通过观察从地球早期、30亿年前的锆石到今天形成的锆石,我们发现它们形成时的岩浆氧化还原状态。碎屑锆石的氧化态(以ΔFMQ表示)在大约35亿年前升高,随后在过去30亿年中平均ΔFMQ>0,这表明大洋岩石圈在最终形成的俯冲带中被回收回地幔。研究表明,氧化还原态的下限在26亿年前急剧下降,标志着界限分明的大陆的形成和大洋岩石被埋回地球深部地幔。此外,研究人员还发现了氧化还原模式的周期性:每隔6亿年左右,大陆就会聚集在一起形成超级大陆,如冈瓦纳大陆、罗迪尼亚大陆、努拉大陆和苏比利亚大陆。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425023.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425023.htm

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37.5亿年前 科学家发现一段古老地壳的证据

37.5亿年前科学家发现一段古老地壳的证据这些痕迹是在矿物锆石中发现的,经过化学分析,地球科学与自然资源管理系的研究人员发现,丹麦和斯堪的纳维亚半岛赖以生存的"地基"很可能是在大约37.5亿年前从格陵兰岛"诞生"的。图片来源:AndreasPetersson芬兰的河沙和岩石中发现的锆石晶体的特征表明,它们比在斯堪的纳维亚半岛发现的任何东西都要古老得多,同时与格陵兰岛岩石样本的年龄相吻合。同时,三项独立同位素分析的结果证实,斯堪的纳维亚半岛的基岩很可能与格陵兰岛有关。资料来源:AndreasPetersson地球科学与自然资源管理系地质学家托德-怀特教授说:"我们的数据表明,斯堪的纳维亚半岛地下最古老的地壳部分起源于格陵兰岛,比我们之前认为的要早大约2.5亿年。"研究人员对锆石的研究表明,锆石的化学指纹在多个方面与西格陵兰北大西洋克拉通发现的地球上最古老的岩石相吻合。"我们在芬兰的河沙和岩石中发现的锆石晶体的特征表明,它们比斯堪的纳维亚半岛发现的任何东西都要古老得多,同时与格陵兰岛岩石样本的年龄相吻合。"地球科学与自然资源管理系研究员安德烈亚斯-彼得森(AndreasPetersson)说:"同时,三项独立同位素分析的结果证实,斯堪的纳维亚半岛的基岩很可能与格陵兰岛有关。"没有氧气的水世界丹麦、瑞典、挪威和芬兰位于地壳的一部分,这部分地壳被称为芬诺斯堪地盾(FennoscandianShield)或波罗的海地盾(BalticShield)。研究人员认为,它从格陵兰岛分离出来,成为一颗"种子",经过数亿年的移动,直到在今天芬兰所在的地方"生根发芽"。在这里,板块随着周围新的地质物质的积累而不断扩大,直到成为斯堪的纳维亚半岛。地壳从格陵兰岛脱离时,地球的面貌与今天截然不同。研究人员分析了来自芬兰偏远的普达斯耶尔维(Pudasjärvi)和索穆耶尔维(Suomujärvi)地区的现代河沙和岩石样本中的锆石。在芬兰河沙中发现的锆石晶体最初是在地壳深处的花岗岩岩浆中结晶的。然后,这些花岗岩被抬升到地表并受到侵蚀,最终形成了沙子。资料来源:TodWaight"地球很可能是一个充满水的星球,就像电影《水世界》中那样,但大气中没有氧气,也没有地壳。但是,由于时间太久远了,我们无法确定它的真实面貌,"托德-怀特说。据研究人员称,当他们把目光投向太空并与银河系附近的其他行星进行比较时,地球甚至拥有由花岗岩构成的大陆地壳这一事实是非常特别的。"这在太阳系中是独一无二的。而且,液态水和花岗岩地壳的证据是识别宜居系外行星和地球外生命可能性的关键因素,"安德烈亚斯-彼得森解释说。这项新研究为原始大陆之谜增添了新的内容。原始大陆之谜早在地球生命真正绽放之前就已开始,但它在很大程度上为人类和动物的生命铺平了道路。"了解大陆是如何形成的,有助于我们理解为什么我们的星球是太阳系中唯一有生命存在的星球。因为如果没有固定的大陆和大陆之间的水,我们就不会存在。事实上,大陆对洋流和气候都有影响,而洋流和气候对地球上的生命至关重要,"安德烈亚斯-彼得森说。此外,越来越多的研究拒绝接受迄今为止用来计算大陆如何生长的方法,尤其是在地球历史的头十亿年里,这项新研究为这些研究做出了贡献。"最常用的模型假定,地球的大陆地壳是在地球形成时开始形成的,即大约46亿年前。相反,我们和其他几项最新研究表明,显示大陆地壳生长的化学特征只能在大约10亿年后才能确定。"华特教授说:"这意味着,我们可能需要修改关于早期大陆如何演化的许多想法。"与此同时,这项研究的结果还补充了之前在世界其他地区的古地壳中发现类似"种子"的研究。"我们的研究为我们揭开大陆是如何形成并在地球上蔓延的谜团提供了另一条重要线索--尤其是在芬诺斯坎地盾方面。但是,我们还有很多事情不知道。例如,在澳大利亚、南非和印度都发现了类似的种子,但我们还不确定它们是否都来自同一个"发源地",或者它们是否在地球上的几个地方独立起源。"怀特教授总结说:"我们希望利用我们在这项研究中使用的方法对这一问题进行更多的调查。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424850.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424850.htm

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研究人员制造出寿命比以前长数百万倍的时间晶体

研究人员制造出寿命比以前长数百万倍的时间晶体研究人员成功延长了时间晶体的寿命,证实了弗兰克-威尔切克(FrankWilczek)提出的一个理论概念。这标志着量子物理学向前迈出了重要一步。多特蒙德工业大学的一个研究小组最近成功地制造出了一种非常耐用的时间晶体,它的寿命比以前的实验所显示的要长几百万倍。通过这一研究,他们证实了诺贝尔奖获得者弗兰克-威尔切克(FrankWilczek)大约在十年前提出的一个极其有趣的现象,而这一现象已经出现在科幻电影中。这项研究成果现已发表在《自然-物理》杂志上。空间晶体,是原子在大长度尺度上的周期性排列。这种排列赋予了晶体迷人的外观,就像宝石一样具有光滑的切面。物理学通常把空间和时间放在同一层面上处理,例如在狭义相对论中,麻省理工学院(MIT)物理学家、诺贝尔物理学奖获得者弗兰克-威尔切克(FrankWilczek)在2012年提出了一个假设:除了空间中的晶体,时间中也一定存在晶体。他说,要做到这一点,它们的一个物理特性必须在时间上自发地开始发生周期性变化,即使系统没有经历相应的周期性干扰。看似火焰的是对新时间晶体的测量:每个点都对应一个实验值,从而得出时间晶体核自旋极化周期性动态的不同视图。图片来源:AlexGreilich/多特蒙德大学这种时间晶体是否可能存在,几年来一直是科学界争论不休的话题,但很快就出现在电影院里:例如,在漫威影业出品的电影《复仇者联盟:终局之战》(2019)中,时间晶体就扮演了核心角色。从2017年起,科学家们开始在少数场合成功展示了潜在的时间晶体。AlexGreilich博士在多特蒙德工业大学物理系凝聚态物质研究中心工作。资料来源:多特蒙德工业大学然而,与威尔切克最初的想法不同的是,这些系统受到具有特定周期性的时间激发,但随后又以两倍长的周期发生反应。2022年,在玻色-爱因斯坦凝聚态中才展示了一种晶体,虽然激发与时间无关,即恒定不变,但它在时间上表现出周期性。不过,这种晶体的寿命只有几毫秒。亚历克斯-格雷利希博士领导的多特蒙德工业大学物理学家现已设计出一种由砷化镓铟制成的特殊晶体,在这种晶体中,核自旋充当了时间晶体的储存器。晶体在持续光照下,通过与电子自旋的相互作用形成核自旋极化。正是这种核自旋极化自发地产生了振荡,相当于时间晶体。目前的实验结果表明,这种晶体的寿命至少为40分钟,比迄今为止证明的寿命长1000万倍,而且有可能存活得更长。通过系统地改变实验条件,可以在很大范围内改变晶体的周期。然而,也有可能进入晶体"熔化"的区域,即失去周期性的区域。这些区域也很有趣,因为这时会表现出混沌行为,这种行为可以维持很长时间。这是科学家们第一次能够利用理论工具来分析这类系统的混沌行为。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416277.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416277.htm

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中国科学家精确测定月球年龄为20.3亿年

中国科学家精确测定月球年龄为20.3亿年2020年12月17日,嫦娥五号带回1731克月球样品,这是我国首次完成地外天体样品采集,也是时隔44年,人类再次带回月球样品。首批月球样品于2021年7月12日向国内科学家发放,目前已完成五次样品分发,共计198份、65.1克。样品发放一年半以来,相关研究已有50多项成果在国内外重要学术期刊发表,推动我国月球科学研究进入国际前沿。首批相关研究成果于2021年10月发布,在着陆区火山活动时代、源区性质等方面获得颠覆性认识,相关工作在《科学》和《自然》共发表四篇论文,在国际学术界引起巨大反响。2022年9月,国家航天局、国家原子能机构联合发布中国科学家首次在月球上发现新矿物“嫦娥石”,这是人类在月球上发现的第六种新矿物,我国成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。本次研讨会邀请14位专家作报告,介绍了嫦娥五号样品的申请评审使用情况、研究的最新成果和未来嫦娥六号采样任务。中国科学院地质与地球物理研究所李献华院士在报告中披露,我们中国科学院地质与地球物理团队2021年取得很好的成就,发表了三篇的《自然》文章,精确测定了嫦娥五号月壤样品的年龄是20.3亿年,而过去认为30亿年最晚到28亿年就结束了。嫦娥五号月球样品研究部分代表性成果——(1)嫦娥五号玄武岩揭秘月球年轻火山成因之谜2021年,中国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究,证实月球火山活动可以一直持续到20亿年前,不仅刷新了人类对月球岩浆活动和热演化历史的认知,也提出了新的科学问题:月球火山活动为什么持续如此之久。针对这一科学问题,中国科学院地质与地球物理研究所研究团队,采用新研发的扫描电镜能谱定量扫描技术分析了岩屑的全岩主量成分,结合一系列岩浆分离结晶模拟和热力学模拟计算,恢复了嫦娥五号玄武岩和阿波罗低钛玄武岩的初始岩浆成分,限定了不同时期月球火山岩的源区组成,获得了它们熔融的温压条件。研究发现,与古老的阿波罗低钛玄武岩相比,年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更高钙和钛,可能因为源区含有更高的(约20%)岩浆洋晚期形成的单斜辉石-钛铁矿堆晶体,导致月幔熔点降低,诱发年轻火山的形成。此工作量化了月球内部缓慢冷却的热演化过程,为“月球年轻火山成因”这一重要科学问题提供了全新的解释,将为启发新的月球冷却模型的建立,深化我们对月球的起源和演化的认识。(2)嫦娥五号月壤玻璃珠年代学探讨内太阳系动力学月壤中含有大量玻璃,撞击成因玻璃是了解内太阳系撞击历史的重要研究对象,能够反映月壳物质组成和内太阳系的撞击动力学。中国地质科学院地质研究所、中国地质大学(武汉)、澳大利亚科廷大学和国立大学、布朗大学、曼彻斯特大学、山东省地质科学研究院、瑞典自然历史博物馆、诺特丹大学的学者组成的国际研究团队对嫦娥五号月壤中的玻璃珠开展了系统的离子探针U-Pb定年,建立撞击溅射物数值模拟等方法,获得嫦娥五号撞击玻璃球粒准确的撞击年龄,并限制了月球上撞击玻璃球粒的传输距离应小于150km。通过与撞击坑频率年龄对比,初步确定了产生嫦娥五号撞击玻璃球粒的源撞击坑,并讨论了撞击玻璃球粒的年龄分布与内太阳系撞击体迁移的动力学过程,表明月球撞击通量变化可能与小行星带动力学过程有关。此工作首次获得了嫦娥五号月壤中的多组撞击玻璃球粒年龄,并与着陆区撞击坑关联,证实了月球20亿年以来撞击频率随着时间变化,这意味着地球历史上经历过撞击频率高于平均水平的时期,为地月系统撞击历史研究提供新的方向。(3)嫦娥五号样品中发现高含量的太阳风成因水相比于阿波罗和月球号在月球低纬度采样,嫦娥五号所采集的中纬度月球样品,为探究月表水含量和保存机制提供了全新的窗口。中国科学院地球化学研究所研究团队对嫦娥五号月壤样品中的辉石、橄榄石和斜长石矿物开展研究,分析了不同矿物中水的成因、含量与赋存状态,发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水,估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。结合透射电镜与能谱分析,揭示了太阳风成因水的形成和保存主要受矿物的暴露时间、晶体结构和成分等影响。此工作证实了月表矿物是水的重要“储库”,为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。(4)嫦娥五号样品月壤矿物中发现新矿物,命名为嫦娥石中国科学家首次发现月球新矿物,不仅体现了中国现代科技和工程技术水平,而且也是中国人对人类开展月球研究和深空探测的贡献。核工业北京地质研究院通过对样品进行详细研究,在十四万个月壤颗粒里找到了一个可以解结构的嫦娥石颗粒,并用聚焦离子束把它切割并提取出来,这是一颗4*7*10微米的颗粒。这项发现增添了矿物族新成员,特别是外星体矿物新成员,推动了矿物学学科的发展,为月球、行星科学研究提供了新的科学数据,具重大科学意义。该矿物是人类在月球上发现的第六种新矿物,我国成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。此工作发现嫦娥石形成于不同的环境和条件,通过研究其形成条件,可以为分析月球岩浆演化提供线索。(5)嫦娥五号样品月壤成分特征嫦娥五号样品是否可以代表着落区玄武岩的平均化学成分需要研究。中国地质大学(武汉)研究团队针对月壤样品建立一种新的分析技术,在最低2毫克样品极低损耗量情况下,同时准确测定了月壤中48种主量和微量元素含量。经过对两批次的铲取月壤进行七次抽样分析,结果高度一致,与国家天文台团队采用不同分析方法,对不同批次不同用量的月壤分析结果相同;与嫦娥五号任务遥感数据也一致,表明铲取月壤很均匀,可以代表着落区玄武岩的平均化学成分。经过与118个美国Apollo月壤样品、3个前苏联Luna样品的对比,我们发现嫦娥五号样品在化学成分上富铁、中钛、富钍。此外,镍含量远高于玄武岩,这表明有陨石加入,根据镍含量,估计有1%左右的陨石物质加入到月壤中。嫦娥五号着陆区位于风暴洋西北部的月海,但也可能存在月海之外的物质,源于撞击溅射混染。山东大学团队利用激光显微拉曼光谱技术了两份嫦娥五号月壤,研究发现嫦娥五号月壤的辉石和橄榄石矿物化学成分范围基本与嫦娥五号玄武岩一致,但仍存在少量(~5-7%)的富镁(Mg#>70)物质,这些富镁的镁铁质矿物有可能与Apollo样品中的镁质岩套岩石有关。推断嫦娥五号着陆区可能包含5-7%的外来镁质溅射物,其可能源自远离着陆区的大型撞击坑挖掘出的月壳物质。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339691.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339691.htm

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古老的晶体可能会帮助解决构造板块何时开始移动的争论

古老的晶体可能会帮助解决构造板块何时开始移动的争论大陆是由板块构造形成的,而板块构造又导致了海岸线的形成和潮汐的运动。板块碰撞的过程一个在另一个下面(俯冲)--导致海洋中充满了复杂的生命。而当俯冲发生时,岩浆产生,形成火山。板块构造活动甚至可能发生在其他星球上。但科学家们对活跃的板块构造何时开始存在分歧。一些人说是在30亿年前;另一些人说是在10亿年前或更少。来自纽约州罗切斯特大学的研究人员深入研究了板块构造,以确定该现象是否在地球上的生命开始时就已经发生了。"现代地球的动态构造性质是今天生命存在的原因之一,"该研究的主要作者WrijuChowdhury说。"探索早期地球的地球动力学和岩性多样性可能会导致揭示生命如何在我们的星球上首次开始"。研究人员研究了隐藏在来自杰克山(澳大利亚中西部的一个丘陵地带)的小型哈迪恩锆石晶体中的信息。哈迪亚锆石是地球哈迪亚时代最古老的存活地壳材料,形成于大约43.9亿年前。它们是微小的时间胶囊,是迄今为止发现的最古老的地球物质的最知名的来源。地球是我们所知道的唯一一颗行星,其移动的上层地壳经常被摧毁和再创造,将铁和镁等关键元素从其内部输送到表面。板块构造融化和混合岩石,创造出具有特定化学成分的岩浆,这可以表明创造它的构造类型。研究人员首先确定了锆石晶体的日期,然后向后确定产生这些晶体的岩浆(母岩浆)的化学组成。在这项研究中,这些晶体的年龄约为38亿至42亿年。这是研究人员首次将母体岩浆纳入考虑范围。Chowdhury说:"母岩浆更加直接和可靠,因为它们更接近来源--实际的构造风格。我们的研究描述了锆石的硅和氧同位素含量以及母体岩浆的微量元素含量,这在以前是没有被结合和提出的。"研究人员发现早期地球岩浆与阿拉斯加、日本和安第斯山脉活跃的构造板块所产生的现代岩浆之间存在化学上的相似性,为当时和现在提供了一个比较。"这表明从古代到现代的构造连续性,"该研究的共同作者DustinTrail说。"也就是说,我们的研究表明,几十亿年前的地球,可能与今天的运作类似。"该研究的结果无法确定在板块构造开始时是否存在生命,但是,研究人员说,他们的数据提供了化学证据,表明板块构造可能发生在42亿年前,这可能在一定程度上解决了这个争论。尽管如此,鉴于板块构造在塑造和维持地球上的生命方面的关键作用,该研究的数据可能对我们寻找可居住的系外行星很重要。该研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353275.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353275.htm

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