图1所示。从月球返回的样本的位置。mare沉积物的模型年龄[1]是基于叠加的陨石坑密度和Neukum陨石坑年代学[23]。在可见的月球马被安置之前，月球的撞击通量要高得多，但早期的撞击历史在很大程度上是不确定的。图中标注的几个关键撞击盆地的形成年龄对于评估早期撞击通量至关重要[56]。底图是基于月球轨道激光高度计数据构建的全球数字高程模型的阴影浮雕模型(垂直夸张度为8)。来源:太空:科学与技术
这张详细的月球陨石坑照片 技术涵盖了通过样品分析的测年方法的发展，从月球岩浆海洋的凝固开始讨论了历史上对月球的影响通量，并探讨了月球的成因 年代测定和撞击源鉴定中的矛盾。它突出了 最近的发现，如嫦娥五号任务的发现，在验证当前模型方面的重要性，并根据即将到来的月球任务概述未来的研究重点。月球陨石坑年代学
首先，学者们回顾了现有月球陨石坑年代学的锚点和建设历史。在月球样本返回之前，月球近侧的分层是基于地面望远镜和月球轨道器的遥感数据。
如图1所示，迄今为止，6次载人任务和4次机器人任务已经从月球不同的地质单元带回了样品，包括玄武岩和火山玻璃。根据这些样品的岩性和热历史，放射性测年技术确定了它们的放射性年龄，然后用这些年龄来解释地质单元的暴露年龄。
然而，对月球样本的地质背景调查显示，由于样本来源不明和难以得出陨石坑群，存在不确定性。风化层的混合性质使得样品与特定地质单元之间的地质关系不明确。
撞击坑在估算月球和太阳系其他固体上地质单元的模型年龄方面起着至关重要的作用。学者们通常通过拟合数学函数来建立月球陨石坑年代学函数，从而预测月球和其他太阳系固体天体上地质单元的模型年龄。这些预测被深空探测任务返回的样本所证实。例如，嫦娥五号任务带回的样本进一步验证了基于陨石坑统计的年龄测定技术的可靠性，从而支持了目前流行的月球陨石坑年表模型。
了解月球撞击通量
文章随后介绍了关于月球撞击通量的主要共识和发现。
首先，月球撞击记录开始于月球岩浆海的凝固阶段。由于岩浆海洋的不断分化，早期的撞击没有留下清晰的记录。大约44.6亿年前，岩浆海洋大部分凝固后，月球撞击结构开始被保存下来。
其次，月幔中高亲铁元素(HSEs)的含量出乎意料地高，表明在岩浆海洋分化之后，月球继续受到球粒陨石的轰击，可能是由于后期的单板撞击事件。
第三，月球高地和月海之间陨石坑密度的比较表明，月球经历了一次晚期的重轰击事件，与后来的时期相比，38亿年前左右的撞击通量明显更高。南极-艾特肯盆地，被认为是月球上最大的撞击结构之一，可能形成于43亿年前。随后是大约38亿年前的晚期重轰击(LHB)时期，这导致了月球和类地行星上重大的地质和生物化学进化。
最后，自从大约38亿年前以来，月球撞击的流量一直保持相对稳定，偶尔会有高峰，但总体稳定性没有显著变化。这些发现对于理解月球和类地行星的演化至关重要。
图5。太阳系内天体的撞击物来源相似，但在~3.8 Ga前后的陨石坑数量和撞击物不同。该图改编自Strom等人[12]。(A)月球和类地行星上年龄小于3.8 Ga的地形上形成的陨石坑种群的SFD。(B)月球高地(红色圆圈)和火星北部平原(绿色圆)形成陨石坑群的撞击物的SFD。较老的撞击器数量与当前的主带小行星相当，较年轻的撞击器数量与近地小行星(NEAs)相当。Subaru、SDSS、Spacewatch、IRAS和LINEAR都是用于小行星观测的望远镜[12,13]。来源:太空:科学与技术
争论月球撞击的时间
然后，介绍了围绕38亿年前的撞击通量的争议解决的主要分歧和重大进展。月球撞击通量的主要不确定性来自于辐射年龄与陨石坑年代学预测的模式年龄之间的不匹配。这种不确定性主要源于辐射年龄和陨石坑产生统计数据的不完善校准，对于年龄超过约39.2亿年、直径大于300公里或小于10米的地质单元来说，这是很常见的。
此外，还有其他问题，如返回样品的精确同位素年龄没有清楚地表明其来源;早期月球撞击事件和轨道动力学的起源不明;晚饰面可能是在月球岩浆海凝固后形成的，但其具体起源仍不确定;早期月球撞击历史对行星形成的最后阶段提供了限制，可能与整个太阳系的轨道动力学有关;月球晚期地幔与晚期重轰击事件之间的不确定关系，使得早期地球物理和地球化学特征难以归因于特定的地质背景。
如图5所示，月球高地上的陨石坑群类似于现代的小行星主带撞击物，这表明主小行星带可能是38亿年前撞击月球的主要来源。然而，早期撞击物的来源和动力学仍然不确定，需要进一步研究来解决这些问题。
月球研究的未来方向
最后，对目前的研究进行了总结，并在计划样本回报的背景下对未来的研究方向进行了探讨。虽然诸如样品分析、高分辨率地质测绘、地球物理调查和轨道动力学建模等技术可以减少与不清楚的样品来源相关的不确定性和衍生陨石坑群的挑战，但它们并没有从根本上解决对早期陨石撞击过程的薄弱理解。
目前，基于样本和陨石坑结构校准月球撞击通量仍然难以捉摸。然而，在未来几年，随着各国即将进行的月球探测任务将带回更多的样本和遥感数据，未来的研究将优先考虑年龄超过39.2亿年的采样地点。该方法旨在将行星演化与轨道动力学联系起来，解决早期撞击历史，并进一步增强对月球撞击通量的理解。通过设计新的探测任务和研究策略，有望在校准月球撞击通量和阐明早期陨石撞击过程方面取得进展。
参考文献:肖志勇、狄开昌、谢明刚、岳宗宇、林阳庭、常一仁、王一臣、罗方璐、徐睿、欧阳汉星《月球上的冲击通量》，2024年4月29日，《空间:科学与技术》。DOI: 10.34133 / space.0148
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