來自布朗大學的科學家團隊最近發現了一種與地球上任何已知硫同位素不同的新型硫同位素。他們對1972年阿波羅17號宇航員收集的月球樣本進行了分析,這些樣本自此以來一直未被打開。利用先進的技術,研究人員發現了這種新型的異國硫,這可能為我們了解這顆天體的早期形成提供新的線索。
阿波羅17號任務是美國國家航空暨太空總署(NASA)在1972年進行的最後一次載人登陸月球任務。阿波羅17號的宇航員在返回地球時,收集的部分樣本被密封並儲存起來。NASA故意決定將這些樣本儲存數十年,這是基於一個名為「阿波羅下一代樣本分析」(ANGSA)的計劃。其目的是希望未來的科學家能夠利用先進的設備,進行當時無法實現的發現。
如今,布朗大學的團隊實現了這一承諾。在他們的新研究中,發表於《JGR: Planets》期刊,研究人員詳細描述了在月球的塔俄斯·利特羅區域收集到的新型硫。分析結果顯示,樣本中的火山物質含有大量缺失硫-33(或33S)的硫化合物,這是四種放射性穩定的硫同位素之一。據研究人員指出,樣本中的33S比率與地球上的任何物質都不相符。
同位素比率被視為“指紋”,這使得科學家能夠確定某些元素的特性。例如,如果兩種不同的岩石具有相同的同位素指紋,那麼它們可能來自同一來源。多年來,科學家在月球和地球上觀察到了高度相似的氧同位素,研究人員一直假設硫同位素也應該表現出類似的相似性。研究負責人詹姆斯·多廷(James Dottin)在新聞稿中解釋道:“在此之前,我們認為月球的地幔與地球的硫同位素組成是相同的。這是我在分析這些樣本時所期望見到的,但我們發現的數值與地球上任何我們所見的都截然不同。”
多廷表示,當他看到這些結果時,第一個念頭是:“天啊,這不可能是真的。”因此,他們回過頭來確保所有的實驗步驟都正確無誤,結果證實了這些結果的確是意外且驚人的。
多廷和他的團隊分析的樣本是使用雙驅動管收集的,這是一種由阿波羅17號宇航員基恩·塞爾南(Gene Cernan)和哈里森·施密特(Harrison Schmitt)驅入月球表面的中空金屬圓柱。這些樣本在氦氣室中密封了超過50年,這意味著它們在研究中保持了原始狀態。多廷及其團隊利用二次離子質量分析技術對樣本進行了分析,這種高精度的方法在1972年並不存在。
多廷相信,這些驚人的結果可能是由於月球歷史早期發生的化學過程的殘留物。他認為這些發現對於月球的形成有著非常有趣的啟示。其中一個可能性是,這種異常的硫是月球形成過程中留下的,這一過程被認為是在一個名為「塞亞」(Theia)的火星大小物體撞擊地球之後發生的。根據多廷的說法,月球樣本中發現的硫比率可能是那次碰撞的“足跡”。換句話說,月球的表面仍然保留著來自塞亞的殘留物,這個巨大的天體幫助形成了我們的月球。




