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"과학"으로 돌아가기: 중국의 창어 5호 달 토양 샘플은 1억 2천만년 전에 달에 여전히 화산 활동이 있었다는 것을 증명합니다

2024-09-06

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it house는 9월 6일 달 화산 활동 기간이 달 열 진화 모델 구축에 매우 중요하며 항상 많은 관심을 받고 있다고 보고했습니다.

미국의 아폴로 프로그램과 구소련의 루나(luna)가 반환한 달 샘플 9개와 수집된 운석 샘플은 모두 기본적으로 30억년 이상 된 것으로 추정된다.

창어-5 현무암 표본의 정확한 연대 측정 결과는 203±004만년으로, 20억년 전에도 달에 대규모 마그마 활동이 있었음을 증명하는 연대이다. 이 시대가 달 화산 활동의 종말인가?

▲ 화산유리구슬과 충격유리구슬의 형성 패턴도

중국과학원 지질학 및 지구물리학 연구소 연구원들은 창어 5호 달 토양 샘플을 바탕으로 달의 마그마 활동이 1억 2천만년 전으로 거슬러 올라간다는 사실을 발견했습니다. 이번 연구 결과는 달 화산 활동의 시간 제한에 대한 사람들의 이해를 다시 한번 새롭게 해준다.

관련 연구 결과가 사이언스 투데이(it house 첨부 doi: 10.1126/science.adk6635)지에 게재되었습니다.

▲ 달 시료 내 황 동위원소 분별 특성

대규모 마그마 활동에 의해 형성된 암석 외에도 달의 화산 활동의 산물에는 화산 유리구슬을 비롯한 소규모 화산분출물이 포함되어 있어 달의 마그마 활동의 역사를 추적할 수 있습니다. . 그러나 달에서는 운석 충돌로 인해 달 표면 물질이 녹아 스퍼터링과 분리, 용융물의 급속 냉각으로 형성된 충격 유리구슬이 흔히 발생한다. 수많은 유리구슬 중에서 유일하게 가능한 화산유리구슬을 찾아내는 것은 엄청난 도전이다.

가장 어린 chang'e-5 달 토양 샘플은 더 젊은 화산 유리 구슬을 찾는 데 이상적인 개체입니다. 이를 연구 목표로 중국 과학원 지질학 및 지구 물리학 연구소의 연구원 li qiuli가 신청하여 승인되었습니다. chang'e 5호 달 토양 3g 샘플, 박사과정 학생 wang biwen, 박사후 연구원 zhang qian, 부연구원 he yuyang 및 기타 공동 연구자들은 이들 중에서 선택된 약 3,000개의 유리 구슬에 대해 상세한 연구를 수행했습니다.

▲ ce-5 유리구슬과 아폴로 화산유리구슬의 s 함량 및 동위원소 특성

연구팀은 걸러낸 잠재적 화산유리구슬 6개에 대해 s 동위원소 분석을 실시한 결과 단 3개만이 δ를 갖고 있는 것으로 확인됐다.34s는 -12.3 ‰에서 -9.5 ‰ 범위의 음수 값입니다. 구조-조성-주요-미량-동위원소 기준을 종합하면 이 세 가지는 화산유리로 판단할 수 있다.

이 세 개의 화산 유리에 대한 u-pb 동위원소 연대 측정 결과는 1억 2300만 ± 1500만 년입니다. 다음 기능을 결합합니다.

(1) 3개의 유리 구슬은 상대적으로 손상되지 않았습니다. 세 번째 구슬만 취성 파손을 겪었고 상당한 충격 변형의 징후를 보이지 않았습니다.

(2) 3개의 유리구슬의 rb 함량은 다른 충격유리구슬에 비해 상당히 높으며, rb의 큰 손실도 발생하지 않아 휘발성이 유사한 pb는 크게 영향을 받지 않음을 나타냅니다.

(3) 세 개의 유리구슬은 충격으로 인한 손실 과정으로 인해 황 동위원소가 더 무거운 방향으로 분별되어 충격 변형의 영향을 배제하기 때문에 유의하게 음의 황 동위원소 특성을 갖습니다.

따라서 측정된 연대는 3개의 화산유리가 형성된 시기로, 달에서 화산활동이 일어난 시기를 나타낸다.

▲ ce-5 화산유리구슬 3개의 bse 이미지와 u-pb 연대측정 결과

이 젊은 화산 활동의 확인은 창어 5호 현무암의 연대를 기준으로 달 화산 활동을 거의 19억년 연장시켰으며, 이는 이전의 경험적 추론을 훨씬 뛰어넘는 것으로, 이전의 달 열 진화 모델에 대한 의문을 불러일으켰습니다. 연구팀은 달에서는 대규모 후기 마그마 활동이 관찰되지 않았지만, 국지적 가열로 인한 소규모 화산 폭발이 여전히 있는 것으로 보고 있다.