这项研究由美国国家科学基金会支持的菲尔德博物馆和格拉斯哥大学的研究人员领导,西北大学的原子探针断层扫描设备使这项研究成为可能,该设备“确定”了样本中最古老晶体的年龄。通过揭示这些隐藏在从月球收集的尘埃中的锆石晶体的年龄,研究人员可以拼凑出月球形成的时间表。

月球比之前想象的要老4000万年

研究结果发表在《地球化学展望快报》杂志上。

“这项研究证明了自1972年最后一次载人登月任务返回地球以来我们所取得的巨大技术进步,”该研究的合著者、西北大学的迪特·伊斯海姆(DieterIsheim)说。

“这些样本是半个世纪前带到地球的,但直到今天我们才拥有必要的工具来进行必要水平的微分析,包括原子探针断层扫描。”

逐个原子分析使研究人员能够计算出锆石晶体中有多少原子经历了放射性衰变。当原子经历衰变时,它会释放出质子和中子,转变成不同的元素。

例如,铀会衰变成铅。因为科学家已经确定了这个过程需要多长时间,所以他们可以通过观察铀和铅原子的比例来评估样本的年龄。

“辐射测年法有点像沙漏,”该研究的资深作者、菲尔德博物馆的菲利普·赫克(PhilippHeck)说。

“在沙漏中,沙子从一个玻璃球流到另一个玻璃球,随着时间的流逝,沙子在下球球中的积累表明了这一点。放射性测年法的工作原理类似,通过计算母原子的数量和它们转变为的子原子的数量。因为转化率是已知的,所以可以计算出时间的流逝。”