陨石撞击和火山喷发在月球上产生玻璃珠。图片来源：uux.cn张&王

（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（汤姆・霍金）：今天，它尘土飞扬，布满火山口，基本上是惰性的，但我们的月球有着迷人的地质历史。普遍接受的理论是，它是由原行星和地球之间的灾难性撞击形成的，使其被岩浆海洋覆盖了数千年。海洋最终冷却到月球地壳，但火山活动持续了数百万年。

火山活动到底持续了多久一直是个谜。然而，9月5日发表在《科学》杂志上的一篇新论文表明，它的持续时间比之前的证据所表明的要长得多。该研究检查了2020年12月登陆月球的嫦娥五号任务收集的火山玻璃珠，发现它们形成于大约1.2亿年前。这项研究展示了这样的研究是多么艰苦：它涉及对3000个微小的玻璃珠进行一系列测试，寻找它们之间的微小差异，以确定哪些是由火山活动造成的。

玻璃的形成是一个复杂的现象，但在这种情况下，关键的机制是，当材料被加热到熔点以上，然后固化成缺乏规则原子结构的无定形固体时，就会产生玻璃。火山岩浆当然可以提供足够的热量来融化月球风化层，因此玻璃可能是火山活动的迹象。然而，火山活动并不是产生这种温度的唯一过程。与月球表面碰撞的陨石等物体也会这样做，因此，为了从嫦娥五号的玻璃珠中获得有关月球火山活动的任何信息，研究人员首先必须确定这些玻璃珠中的哪些（如果有的话）是由火山热产生的。

第一步是检查珠子的氧化镁（MgO）含量和MgO与氧化铝（Al2O3）的比例。对阿波罗-16号任务采集的样本进行检查后发现，火山玻璃的MgO含量相对较高，MgO与Al2O3的比例也相对较高。只有13颗珠子符合这些标准。

然而，该论文还指出，这种方法并非绝对可靠：“阿波罗样本中[约]3%的……先前发现的撞击玻璃的比率也与火山起源一致。”作者随后开始研究玻璃的镍（Ni）含量：撞击产生的玻璃“由于撞击器材料的掺入”具有相对较高的镍含量，而镍火山玻璃的含量与MgO的含量相关。

一旦去除了镍含量过高的珠子，研究人员进行了更多的测试，这次是检查玻璃中硫同位素的组成。当他们完成时，他们只剩下三块不起眼的玻璃，每块直径不到一毫米，来自大约3000个初始样本。

然而，这三颗珠子很可能会颠覆我们对月球火山活动历史的理解。研究人员通过一种称为铀铅定年的方法对它们进行了定年，发现它们大约有1.2亿年的历史，这意味着1.2亿年前月球上有火山活动。考虑到之前的证据――包括对嫦娥五号物质的其他研究――只证实月球上的火山活动一直持续到大约20亿年前，这一结果提出了与它所回答的问题一样多的问题。

该论文认为，产生玻璃珠的火山活动可能是由月球地幔的“放射性加热，产生局部热异常，引发部分熔融”引起的。然而，他们得出的结论是，最终“尚不清楚月球如何在如此晚的阶段保持火山活动”。看来我们最亲密的邻居会把它的一些秘密保留一段时间。