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李献华院士团队研究证明20亿年前月球仍存在岩浆活动
发布时间: 2023年1月19日

 

又有新发现!月球没那么早死亡。

 

国家航天局公布了我国嫦娥五号月球样品的科研成果,科学家们通过对月球样品的研究,揭示了20亿年前月球仍存在岩浆活动。

 

中国科学院地质与地球物理研究所李献华院士说:“我们中国科学院地质与地球物理团队2021年取得很好的成就,发表了三篇《自然》文章,精确测定了嫦娥五号月壤样品的年龄是20.3亿年,过去认为(月球的“生命”)30亿年最晚到28亿年就结束了。”

 

因此,这一发现为月球延寿了8亿年。

 

△李献华

 

提到李献华院士,许多人可能并不熟悉他,作为一名研究地球化学的科学家,这也是他第一次研究“月球化学”。

 

谈到月壤研究,李献华感慨万分:“在做嫦娥五号月壤样本之前,我没有做过月球的研究,第一次拿到月壤样品,真的是好细,细到让我紧张。”

 

月壤样品究竟有多细?“市场上卖的最精的面粉,是一百到一百二十微米,月壤的平均粒度是五十微米,比它小一半。”  

 

 

01  3克月壤,3篇研究 

 

李献华对月壤的研究可谓“神速”,他带领月球研究团队从7月12日接收嫦娥五号样品开始,用7天完成分析测试、16天完成论文撰写投稿、100天在 Nature 上同时发表三篇文章,将科学界认知的月球岩浆活动结束时间推迟了8—9亿年。

国内外科学家认为这些新成果“改变了我们对月球的热历史和岩浆历史的认识”“对我们认识月球起源和演化具有重要的意义”,也彰显出中国科学家独立自主的创新能力和刷新月球岩浆-热演化历史记录的“中国速度”。

令人难以置信的是,支撑这一重磅结果的,是3克月壤样品。

“2020年12月嫦娥五号月壤样品返回后,我申请获得了3克月壤。月壤平均粒度约50微米,肉眼看上去比面粉还要细。小颗粒都粘在容器壁上,我的直观感受是一定要先确保样品保存完好。”李献华说,碰到月壤样品那一刻,心跳加速了。

时间在一分分流逝,科研也紧锣密鼓:在样品到达研究所的第53个小时,团队就获得了嫦娥五号玄武岩第一个定年数据;第55个小时又获得了第一个氢同位素和水含量数据;第7天完成全部预定分析任务,为今后的月球探测和月球演化提出了新的科学问题和研究方向。

很多人惊讶他们的速度之快,李献华说:“全世界的人都在等着这个研究结果,这是一件影响中国科学家科研声誉的大事。”

△李献华院士和研究团队在一起

从“嫦娥应悔偷灵药”的古老想象,到不断刷新历史纪录的月球研究成果,在璀璨的科研成就背后,是李献华数十年如一日的近乎苛刻、务实严谨的科研追求。

工欲善其事,必先利其器。李献华和团队长期研究同位素定年新技术新方法,用了3年时间将高精度U-Pb同位素体系定年的空间分辨率从传统的10μm提高到5μm,又用了10年时间,将离子空间分辨率进一步提高到小于3μm的国际领先水平。这项技术发表于2020年,而就在2020年年末,“嫦娥五号”带回月壤样品,这项技术也在研究中发挥了至关重要的作用。

02  通过石头解密星球的“生命密码”

 

正是凭借嫦娥五号月壤样本,李献华院士和科研团队通过同位素测定的方法,将月球的“死亡时间”推迟了8亿年,误差仅为400万年。如果换算到人的年龄,已经能够精确到某年某月。

 

李献华院士的工作需要时时刻刻与石头打交道,在他看来星球是有“生命”的,而石头正是星球“生命”的记录。

 

李献华院士解释:“石质星球由石头组成,不同的石头年龄是不⼀样的。它记录了这个星球,从形成(出生)、发展、演化到最后死亡,所以测定这些石头的年龄,就可以解密这个星球的演化历史。”

 

通过月球上的月壤研究也可以间接了解地球的形成、发展和演化的过程,李献华院士说:“地球现在有四十五亿岁,我们地球的能量,还能够维持四十多亿年,现在的地球是中年。”

 

正所谓“外行看热闹,内行看门道”,作为一名地质学家,李献华热爱旅游,同时,他更爱研究全世界山山水水的背后成因。

 

在参加央视《开讲啦》栏目时,李献华说:“作为一个地质学家,正常的旅游路线看不到的,我们都会看到,我们可以走遍全世界,看全世界的山山水水,这就是地质学家的乐趣。”主持人打趣说,这看起来像一则招生广告。

 

确实,李献华除了是一名科学家,他也是一名老师。言传不如身教,在科学探索的同时,李献华身体力行地教育后辈。

 

03  科研是一场接力赛

 

李献华长期担任多个国内外杂志的主编和编委,工作量极大,但对待学生的事情从不含糊,总是愿意花费很多时间和精力来关注大家的工作进展和生活状态。

 

“科学研究就像4x100米接力,培养年轻一代科学家是他职责所在。任何人在自己的棒次都不能掉棒,但是也一定要安稳交棒,1个人跑400米不可能比4个人跑100米接力更快。”李献华说,教书育人是一个把书本念“薄”又念“厚”的过程,教学相长,自己也能不断温故知新。

 

学生们的文章,尤其是第一篇论文,大到文章立意把握,小到单词和标点符号的正确使用,都会特别细心地修改。不管多忙,发给他的论文总能在第二天收到修改稿。

 

“我常跟学生们说,一是要做重要的科学问题;二是工作要扎实,只有扎实的工作,才能延长我们工作影响的‘半衰期’。”李献华说。

 

他犹如耀眼的一束光,激励着身边的每一位学生。

 

在获得2022年北京“最美科技工作者”称号后,李献华最想对青年科技工作者说:“科学引领,技术先行。研究专业领域里最重要的科学问题,要把技术研发做扎实。”

 

来源:综合科技日报、央视网、中国经济网