嫦娥五号样品中“读数”更精确的月球定年尺度

基于嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击坑的统计结果，中国科学家在目前常用的月球年龄函数基础上，建立了新的更精确的年龄函数模型，为月球和行星科学研究提供了更精确的时间尺度。日前，国际知名学术期刊《自然-天文学》发表了本次月球科学研究的重要成果。

在月球和行星的科学研究中，确定重要地质单元和重大地质事件的年代是非常重要的。早期的美国阿波罗和苏联月球任务在月球表面采集样本，这些样本的精确年龄是通过同位素测年得到的，同位素测年代表了样本所在地质单元的年龄。

为了将这些有限的年龄信息应用于月球世界，欧美科学家建立了撞击坑的统计测年方法，其中最著名、应用最广泛的是德国柏林自由大学gerhardt Newcomb教授建立的屈服函数和年龄函数，从1983年开始使用。

遗憾的是，阿波罗和探月任务采集的样本年龄相差巨大，约30亿年至10亿年，几乎占了月球地质历史的一半，这使得年龄函数的可靠性一直受到质疑。因此，在月球表面寻找约20亿年的地质单元样本，对于验证和完善月球年龄模型具有重要意义，这也成为嫦娥五号任务的科学目标之一。

2020年12月1日，嫦娥五号在月球锋面风暴洋北部的鲁克山和夏普岳西附近安全着陆。采集样品的同位素测量结果显示其年龄为20.3亿年。这为月球年龄功能的完善提供了宝贵的“金钉子”，是嫦娥五号样品对月球科学研究的独特贡献。

基于高分辨率月球遥感影像的撞击坑和撞击坑屈服函数的统计分析结果，中国科学院航天信息创新研究所遥感科学国家重点实验室的行星遥感团队和合作者通过一系列计算和研究，更新了Newcomb的年代函数，建立了新的月球年代函数模型，并比较了新旧函数的差异。

分析表明，新的测年函数得到的测年结果在大多数情况下更古老，最大的差异在2亿年左右。随着嫦娥五号关键数据点的加入，新的月球测年函数模型的精度优于经典的Newcomb模型，可用于未来月球地质单元的测年。根据新的月球年龄函数，科学家还可以推导出火星、水星等其他地外行星的新年龄函数，提高测年精度。

该成果受到了评审人员的高度赞扬，其中一名评审人员表示：“这项原创工作意义重大，我认为整个行星科学领域都会对这一成果感兴趣。”