阿波罗宇航员发现的橙色微型玻璃珠揭示月球火山喷发史

这些直径均不足1毫米的玻璃珠形成于约33亿至36亿年前，源自当时尚处于幼年期的月球卫星表面火山喷发。"它们是我们拥有的最非凡的地外样本之一，"圣路易斯华盛顿大学艺术与科学学院物理学副教授瑞安·奥格利奥尔表示。该大学保存着大量被带回地球的月球样本。"这些微珠是封存月球内部物质的原始微小胶囊。"

奥格利奥尔与研究团队运用阿波罗宇航员首次带回月球样本时尚不存在的多种显微分析技术，细致观测了月球玻璃珠外表的微观矿物沉积。这项对古老月球遗迹的前所未见的观测成果发表于《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·萨尔主导。

研究部分依赖于华盛顿大学的NanoSIMS 50仪器，该设备通过高能离子束轰击微小样品进行物质分析。数十年来，华盛顿大学研究人员利用该仪器研究行星际尘埃粒子、陨石中的前太阳颗粒及太阳系其他微观碎屑。

研究综合运用多机构技术——包括原子探针层析技术、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能量色散X射线光谱——对玻璃珠表面进行深度观测。"这些样本已保存50年，如今我们终于拥有破译它们的技术，"奥格利奥尔指出，"其中许多仪器在样本最初采集时根本无法想象。"

据奥格利奥尔解释，每颗玻璃珠都记载着独特的月球演化史。当月球火山将内部物质喷射至表面时，岩浆液滴在月球周围的寒冷真空中瞬间凝固，形成这些珠体——部分呈亮橙色，部分为光泽黑色。"这些珠体的存在本身证明月球曾发生爆炸性喷发，类似当今夏威夷可见的岩浆喷泉现象。"由于特殊成因，这些珠体呈现出地球上任何物质均不具备的色泽、形态与化学成分。

珠体表面的微量矿物会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体，并在每个分析环节实施隔绝空气保护。"即便采用先进技术，这些测量仍极具挑战性，"奥格利奥尔强调。

珠体表面的矿物（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不同压力、温度及化学环境的探针。对橙黑两色月球珠的分析表明，火山喷发模式随时代变迁而改变。"这如同在解读远古月球火山学家的日志，"奥格利奥尔如此比喻。