阿波罗号宇航员发现的橙色玻璃小球揭示了月球火山活动历史

这些直径均小于1毫米的珠粒形成于约33亿至36亿年前，当时月球这颗年轻的卫星表面发生了火山喷发。华盛顿大学圣路易斯分校艺术与科学学院物理学副教授瑞安·奥格莱尔表示："它们是我们拥有的最令人惊叹的外星样本之一。这些玻璃珠是月球内部微小的原始胶囊状样本。"该大学保存着大量被带回地球的月球样本。

奥格莱尔与研究团队采用阿波罗宇航员首次带回月球样本时尚不具备的多种显微分析技术，得以近距离观察月球玻璃珠外表面的微观矿物沉积。这项针对古老月球遗迹的前沿研究发表于《伊卡洛斯》期刊。研究由布朗大学的托马斯·威廉姆斯、斯蒂芬·帕尔曼和阿尔贝托·萨尔共同领导。

研究中部分采用了华盛顿大学的NanoSIMS 50设备，该仪器通过高能离子束分解微量物质样本进行分析。数十年来，该校研究人员运用此设备研究行星际尘埃粒子、陨石中的前太阳颗粒以及太阳系其他微观碎屑。

研究联合多机构技术——原子探针层析技术、扫描电子显微镜技术、透射电子显微镜技术及能量色散X射线光谱技术——对珠粒表面进行深度观测。奥格莱尔指出："这些样本已保存50年，如今我们终于拥有全面解析它们的技术。当初收集珠粒时，这些仪器大多尚属天方夜谭。"

据奥格莱尔阐释，每颗玻璃珠都承载着月球的独特历史。当月球火山将内部物质喷发至表面时，熔岩滴在月球周围的寒冷真空中瞬间凝固，形成这些珠粒——部分呈亮橙色，部分为光泽黑色。"珠粒的存在本身证明月球曾发生爆发性喷发，类似于现今夏威夷可见的熔岩喷泉现象。"由于特殊成因，这些珠粒的颜色、形态及化学成分皆迥异于地球物质。

珠粒表面的微量矿物可能与地球大气中的氧气等成分发生反应。为避免此情况，研究人员从样本深层提取珠粒，并在整个分析过程中隔绝空气接触。奥格莱尔坦言："即便采用尖端技术，这些测量仍极具挑战性。"

珠粒表面的矿物（包含硫化锌）及同位素组成成为探测35亿年前月球火山喷发时压力、温度及化学环境的关键指标。对橙黑两色月球珠粒的分析表明，火山喷发模式随时间推移发生变化。"这如同解读古代月球火山学家的日记，"奥格莱尔如是说。