中科院地質與地球物理研究所研究員楊蔚: |
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刷新月球演化認識 服務國家戰略需求 |
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問:嫦娥五號樣品系列成果對我們認識月球有什么重大意義?
楊蔚:月球是距離我們最近的鄰居,也是深空探測的前哨站。在45億年前的一次撞擊中,今天的地月系統形成了。自那之后,月球作為地球的衛星一直伴隨和影響著我們。因此,地月是同源的,通過研究月球可以更好地理解我們居住的地球。
月球科學最重要的問題就是它的生死問題——它何時出生,何時死亡。死亡就是指停止火山活動。過去通過對月球隕石樣品的研究,研究人員發現月球的火山活動可以持續到28億年前。但從28億年前到今天,月球是否還存在火山活動,一直沒能確證。
為了解決這個問題,嫦娥五號選擇著陸在月球一個看起來比較“年輕”的地方,填補了過去阿波羅和月球號采樣的空白。在拿到樣品之后,地質與地球物理所的研究團隊利用過去10多年建立的分析方法,對月球樣品中的火山巖顆粒進行了系統的年代學和地球化學研究。
年代學研究的結果顯示,火山活動的形成年齡為20.30±0.04億年,這意味著月球的火山活動可以持續到20億年前,相對于過去認為的28億年前又往后推遲了8億年。
這一結果也對月球的熱演化模型提出了挑戰。根據模型的研究,月球在25億年前就應該停止了火山活動,這是因為月球是一個相對較小的天體,它的冷卻會比地球快一些,但現在為什么月球火山活動可以持續如此之久,就成為了一個問題。
對此過去有兩種主流假設:一種認為嫦娥五號著陸的地方富含放射性生熱元素,其通過產生異常熱形成火山活動;另一種認為這個地方富含水和揮發酚,會降低熔點從而形成火山活動。我們通過后續的研究,發現這兩種假設都不對。排除了這兩種假設之后,這個問題依然沒有解決,這樣一來就刷新了我們對月球演化的認識,同時也為未來月球的科研和探測提供了新的方向。
問:團隊中有不少青年科研人員,大家是如何理解需要實現高水平科技自立自強的?又是如何踐行這一理念的?
楊蔚:我個人理解科技自立自強跟我們每個人從出生、成長到獨立的意義是一樣的,這并不意味著我們不再與別人開展合作交流,相反我們應該用更加開放的態度進行合作和交流,但關鍵技術一定要掌握在自己手里,這樣才不會被人“卡脖子”。一旦被“卡脖子”,那就不是合作,而是一種依賴,獨立就是不能過度依賴他人。
作為一名青年科研工作者,要時刻心系國家需要,把個人的研究興趣融入到國家科技發展的關鍵領域,服務國家戰略。就我們此次的研究工作來說,對嫦娥五號月球樣品的研究,本身就是國家戰略的需要,它所使用的理論和方法都是過去地球科學所使用的理論和方法,因此它是地球科學研究者不可推卸的責任。這也是為什么地質與地球物理所在過去10多年的時間里,一直準備對嫦娥五號月球樣品的研究。我們團隊里面很多成員都是“80后”“90后”,他們從參加工作的第一天起,就在為嫦娥五號月球樣品準備著,我想這就是擔“國家責”的一個例子!
《科學新聞》 (科學新聞2022年2月刊 封面)