中国科学家利用嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击坑统计结果，在目前常用月球年代函数的基础上，建立起新的年代函数模型，为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。2月15日，《自然-天文学》杂志（Nature Astronomy）发布了该成果。
在月球和行星科学研究中，确定重要地质单元和重大地质事件的年龄至关重要。早期，阿波罗和月球探测任务在月球表面采集样品并测定其精确年龄，它们代表了样品所在地质单元的年龄。为将有限的年龄信息应用到月球全球，欧美科学家建立了描述撞击坑大小-频率分布规律的产率函数，以及描述撞击坑归一化频率与绝对年龄关系的年代函数。其中应用最广的是德国柏林自由大学教授格哈特·纽库姆在1983年建立的产率函数和年代函数。
遗憾的是，阿波罗和月球探测任务所采集的样品，在约30亿年至10亿年间存在空白区间，几乎占据了月球地质历史的一半，这也使得年代函数的可靠性一直受到质疑。
寻找月表20亿年左右地质单元的样品，成为了嫦娥五号任务的科学目标之一。2020年12月1日，嫦娥五号在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近安全着陆，所返回样品的同位素测量结果表明，其年龄为20.3亿年，与预期吻合很好。
根据高分辨月球遥感影像的撞击坑统计分析结果、撞击坑产率函数及嫦娥五号样品年龄构成，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室行星遥感团队及合作者建立了新的月球年代函数模型，并对比了新老函数的差异。
分析表明，由于增加了嫦娥五号关键数据点，新函数模型的定年精度优于经典的纽库姆模型，可用于今后月球地质单元的定年。进一步，可根据新的月球年代函数，推演火星、水星等其他地外行星的新年代函数，提高定年精度。新月球年代函数是一把更精确的时间标尺，将在月球和行星科学研究中发挥重要作用，这是嫦娥五号样品对月球科学研究的独特贡献。
该成果的一位审稿人表示：“这项原创性工作具有重要意义，我想整个行星科学领域都会对这个结果感兴趣。”
责任编辑：贾楠 SN245
