10月19日，中国科学院发布了嫦娥五号月球科研成果，取得的最新研究成果，这是由自主主导、独立完成的嫦娥五号月球科研研究成果。成果完成的主要人之一、中国科学院地球物理研究所（以下简称“地球所”）杨李献华院士的话语中隐透透骄傲和地质：“的研究都是在我们所完成的，这充分说明了我的科研实力和实力创新能力。”

这些地形是如何被研究的？让我们看看月地地球研究背后的故事。

多么微小的样品的“变化”

地质所杨蔚蔚说：“月卫星方位分析在空气中会受到影响，污染在研究中我们要搞地球污染，我们利用微量损失，同时还有高空间分辨能力，保障研究结果的准确度。”

杨蔚向记者介绍了研究所月球月球月球洁净室的千级超净间，放置了3套高纯棉手套箱。人员在手套箱中进行操作。

“蔚蓝介绍，月球上水含量极低，也没有爽肤水，”我们要保证手套中水和爽肤水的含量。一他的语气中略有遗憾，“只要对稻田进行研究，就可以”。

月尘比灰尘更细，怎么找到那颗“最有故事”的月壤

月月坪更像一个小星星，“嫦娥五号的月壤非常细，只有60微米，阿罗罗登月的月壤增加了。李献华伸出手掌，吹了口气，这样吹口气了。”

每一粒月周的问题可能更远，但对科学研究，每一粒月周研究的都不同，究竟能找到什么“最有故事”的月粒粒？李献华说，比如地质科学研究上最重要的定年矿物，“我们采用了生产方法定年，最好的样品就是含有丰富的颗粒，如何挑选出最合适的样品成为关键。”

吴福元院士隆所重介绍的“秘密武 器”——员马红霞所重。她有技术独特的巧手，能快速自如地地球生产一颗细细如尘的样品。“我们所一直从事研究，这样的技术人员是在我们所锻炼出来的，也是我们所里的'宝贝'，现在很多科研机构遇到了样品的难题，要找我们借人。”出来准备成好样品靶，接下来的事情就可以实验了。

最棒的这个研究

月球更远更，更要花地贫民。李献华说：“当时我们团队借了3克眼睛，2.85克。仅耗时0.15克，我们就完成了第一批研究任务。”

如何用最少的代价获得最好的结果，在减少损失的时候如何？

吴福元这说，既既地质勘探地球所的科学广阔，更渴望地球所“技术先行”的实验平台。 — 公共技术中心，购置了例如离子导入、纳米置入等仪器。” 平台凝聚了一个稳定的工程师，在过程中，科学家与科学家结合研究，将有独特的技术和方法仪器调试到最佳状态，用福元的故事，是将仪器的能力“极限说”。李献华：“例如在定年过程中，我们改进了引进探针仪器的关键硬件，达到了不到3束微米束斑合理测试。可以说，这样的精确国际上没几家能做到，我们可以实现国际状态能力。”

传说，嫦娥五号月球月球第二轮申请工作已经开始，月月球将告诉我们更多有关月球的消息。幸事！中国科学家已经准备好了，我们对未来充满期待！”

估算月岩的年龄

无论地球、月亮还是其它星球，都是宇宙大舞台上的演员。在悠久的时间长河中，它们演绎着一幕幕的演化历程。

地球、月球这类星球皆由岩石构成，它们的演化历程，记录在对应时期形成的岩石里。而把一块月岩及其所记录的环境信息准确放回时间轴上的前提，便是首先测出这块月岩的年龄。

距离地球毕竟38万公里之遥，科学家如何知晓月亮上的石头形成于何时呢？

答，数圈圈。算算术。

这可不是小儿呓语，而是实实在在的科学方法。

身在地球的我们，只需手持一台5-8倍放大倍率的普通望远镜，便可清晰观察到月球表面坑坑洼洼的陨击地貌。

当两个撞击坑相交，显然是“新坑覆盖老坑”。因此，只要观察月球表面密密麻麻撞击坑的连环叠覆关系，就能把月球表面不同区域岩层的先后顺序摆出来。

加之不同时期，月球遭受陨击的强度和频度截然不同（刚形成不久的月亮遭受高强度撞击频度极高，此后几十亿年却仅有零星陨击物造访），通过对陨击坑大小和频度进行统计，便可估算出月球某片区域的大概时代归属。

但“数圈圈”有个致命问题。它只能告诉我们岩层的先后顺序和大致时代归属，却没法报出一个准确的年龄数值。

20世纪早期，物理学家卢瑟福（E. Rutherford）揭示了一条关于放射性元素的重要定律——衰变定律。该定律认为放射性元素衰变的速率仅跟体系内放射性原子的数目有关。

这条定律在物理学史上成就了卢瑟福的大名。而在20世纪后续的时光里，他的定律几乎撑起了当代地球-行星科学的半部江山。

因为它就是“放射性同位素测年”的基本原理。

在天然条件下，很多放射性元素都是亲石元素（Lithophile elements），被牢牢锁死在岩石的微观结构、也就是由小小离子构成的规则网格——晶格里。

被束缚在晶格里的放射性元素遵循衰变定律进行衰变，就如同岩石里安装了一只不停奏响的时钟。从“安装好”的那刻起，岩石中放射性元素的初始含量就固定下来。随着时间不停流逝，它们不停衰变。

衰变定律告诉我们：每一个时间节点（t）都严格对应一个剩余同位素的精确量值。今人用质谱仪测出岩石里同位素母体与子体的剩余数量，然后顺着衰变方程倒推未知数t，就获得了整个衰变历程消耗的时间。由于这个t是从晶格“安装好”的那刻开始计数的，自然也就代表它们的“房东”——岩石本身的形成年龄了。

人类迄今采集的月岩样品并不多，但终归能够在海量“数圈圈”的序列里放上几个有具体数值的“地标”。嫦娥五号采回的样品就构成了最新的“地标”之一。

刘敦一教授团队进行了铅（Pb）同位素测年，同时结合陨击坑频度统计进行关联校正，最终确认嫦娥五号着陆区（风暴洋地区，Oceanus Procellarum）的岩石形成于20亿年前。

今天的月球是个冰冷的石头疙瘩。它何时彻底沉寂的呢？先前科学界普遍认为是30亿年前。嫦娥五号的最新研究，让月球地质运动的活跃历史足足延后了大约十亿年。

考虑到月球总年龄也不过45亿年。10亿年自然不是个小数目了。这个巨大的年代跨度背后，代表着怎样的演化历程呢？

不同的岁月，不同的往事

月球为什么那么早就冷了？答，体积太小了呗。

太空那么冷的环境，谁小谁凉得快。当内部热能不足以维持活跃的地质活动时，月球表面便死寂一片了。比它大得多的地球保温性能就很棒，以至今天仍能够在地表实际体验到它奔腾不息的地质活力。

而月球20亿年前有没有地质活性，谁说了算？当然月岩说了算啊——毕竟地质活动的最直观产物便是形形色色的岩石。如果测出一块月岩形成于距今20亿年前，自然就代表20亿年前月亮上有着活跃的地质运动——起码，有着活跃的火山作用。

研究所涉的月岩属于玄武岩，是地幔原始岩浆喷出地表后凝固形成的产物。这种岩石本身不算稀罕，月球上有、地球上也有。我们抬头赏月，那些暗色的部分就是玄武岩。1000多年前李白在峨眉山也赏过月，还写了诗。而峨眉山的金顶其实也是玄武岩。

月球刚形成时是一片岩浆海的状态，随后逐渐冷却，在冷却过程中，它岩浆体量也在一点点溃缩，仿佛一个逐渐干涸的池塘。

干涸的池塘往往会发生一件事，“浓缩”。最形象的例子，莫过于最终只能相濡以沫的鱼儿了。岩浆里的某些元素也一样（比如钾、磷、稀土元素等，它们被称为“不相容元素”）。随着岩浆逐渐冷却，它们就是不愿随凝固的岩石一并走掉，宁肯随岩浆浓缩到底。

但随着月球岩浆海的最终干涸，它们逃无可逃，注定摆脱不了凝固为冰冷岩石的命运。于是在最晚期残余的岩浆产物里，不相容元素的含量极高。

嫦娥五号采集的这些玄武岩，不仅年龄上比“池塘的最后干涸期”晚了10亿年，而且它的化学特征上也未见到任何不相容元素被浓缩的痕迹。

这些拼图拼在一块，自然呈现了一个新的、足够年轻的月球岩浆活跃周期。它在月球岩浆海彻底凝缩固结之后的十亿年，仍然向月球地表贡献了丰沛的新鲜熔岩（据估算大概2000 km3）。

文章来源： 光明网，果壳网