一個由國際科學家組成的團隊正在通過觀察月球，挑戰(zhàn)我們對地球歷史的一部分的=理解。在2019年1月17日發(fā)表在《科學》上的一項研究中，研究小組顯示，小行星撞擊月球和地球次數(shù)大約是2.9億年前的兩到三倍。多倫多大學文理學院地球科學系的博士，該研究的第一作者薩拉·馬茲魯伊(Sara Mazrouei)說：我們的研究提供了證據(jù)，證明在古生代末期，小行星對地球和月球的撞擊速度發(fā)生了巨大變化。這意味著，自那以后，我們所處的小行星撞擊率相對較高，是2.9億年前的2.6倍。過去人們一直認為，地球上大部分由小行星撞擊形成的古老隕石坑都已被侵蝕和其他地質過程所抹去，但新的研究表明情況并非如此。

博科園-科學科普：加州大學地球科學系副教授麗貝卡·根特(Rebecca Ghent)是這篇論文的共同作者之一，她說：地球上年齡在2.9億年以上、年齡在6.5億年以下的大型隕石坑相對罕見，并不是因為我們失去了這些隕石坑，而是因為當時的撞擊率比現(xiàn)在低，我們希望，任何對地球和月球的影響歷史，以及它可能在地球生命歷史中扮演角色的人，都會對此感興趣。幾十年來，科學家們一直試圖通過對小行星周圍巖石的放射性年代測定來了解小行星撞擊地球的速度，以確定它們的年齡。但是，由于人們認為侵蝕導致一些隕石坑消失，因此很難找到準確的撞擊率，也很難確定撞擊率是否隨時間發(fā)生了變化?；乇苓@個問題的一種方法是研究月球，它在一段時間內被小行星撞擊的比例與地球相同。

但是在美國宇航局的月球勘測軌道飛行器(LRO)十年前開始環(huán)繞月球并研究其表面之前，沒有辦法確定月球隕石坑的年齡。美國宇航局戈達德太空飛行中心的LRO項目科學家諾亞·佩特羅說：LRO儀器使科學家們能夠及時觀察塑造月球的各種力量。利用月球勘測軌道飛行器的數(shù)據(jù)，研究小組收集了所有月球環(huán)形山的年齡列表，這些環(huán)形山的年齡都小于10億年。利用來自月球勘測軌道飛行器(LRO)測量月球表面輻射的輻射計的數(shù)據(jù)來監(jiān)測年輕隕石坑退化速度。在月球的夜晚，巖石比稱為風化層的細粒土壤輻射出更多熱量。這使得科學家能夠在熱圖像中區(qū)分巖石和細顆粒。根特之前曾利用這些信息計算出在小行星撞擊月球時，月球年輕隕石坑周圍的大型巖石噴射到月球表面的速度，這些巖石在數(shù)千萬年的時間里由于微小隕石的持續(xù)降雨而分解成土壤。

通過應用這個想法，研究小組能夠計算出以前沒有日期的月球隕石坑年齡。與地球隕石坑的相似時間軸相比，發(fā)現(xiàn)這兩個天體記錄了相同的小行星撞擊歷史。位于科羅拉多州博爾德市的西南研究所小行星專家、該論文的另一位合著者威廉伯克說：很明顯，在地球最穩(wěn)定的地區(qū)，較老隕石坑較少的原因是，直到2.9億年前，撞擊率一直較低，地球撞擊率的答案就在每個人的眼前。撞擊率上升的原因尚不清楚，不過研究人員推測，這可能與3億多年前發(fā)生在火星和木星軌道之間主要小行星帶的大型碰撞有關。這樣的事件可以產(chǎn)生碎片，可以到達太陽系內部。與英國南安普頓大學的地球科學家托馬斯·格農(nóng)合作，發(fā)現(xiàn)了強有力證據(jù)來支持他們的發(fā)現(xiàn)。這些地下管道是一種早已滅絕的火山，呈胡蘿卜狀伸展在地表以下幾公里處，在地球上侵蝕程度最低的地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了這些管道。

加拿大地盾上有一些保存最好、研究最好的地形，也有一些研究最好的大型撞擊坑。Gernon研究表明，大約6.5億年前形成的金伯利巖管道并沒有受到太大的侵蝕，這表明在穩(wěn)定地形上比金伯利巖更年輕的大型撞擊坑也一定是完好無損。這就是為什么我們知道這些隕石坑代表著一個近乎完整的記錄。雖然研究人員并不是第一個提出小行星撞擊地球的速度在過去10億年里一直在波動的人，但他們是第一個從統(tǒng)計學上展示并量化小行星撞擊地球速度的人。這些發(fā)現(xiàn)還可能對地球上的生命史產(chǎn)生影響，地球上生命史被物種滅絕事件和新物種的快速進化所打斷。盡管推動這些事件的力量是復雜的，可能還包括其他地質原因，如大規(guī)模火山爆發(fā)，再加上生物因素，小行星撞擊肯定在這個正在進行的傳奇中發(fā)揮了作用。問題是，預測到的小行星撞擊的變化是否與很久以前地球上發(fā)生的事件直接相關。

博科園-科學科普｜研究/來自: ??多倫多大學

參考期刊文獻:《科學》

DOI:?10.1126/science.aar4058

DOI:?10.1126/science.aAV8480

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