阿波罗宇航员发现的橙色微小玻璃珠揭示月球火山爆发历史

这些直径均小于1毫米的玻璃珠，形成于约33亿至36亿年前，当时这颗年轻的卫星表面发生了火山喷发。"它们是我们拥有的最神奇的地外样本之一，"华盛顿大学圣路易斯分校物理系副教授Ryan Ogliore说，该大学保存着大量返回地球的月球样本。"这些珠子是月球内部微小而原始的胶囊。"

利用阿波罗宇航员首次带回月球样本时尚未具备的多种显微分析技术，Ogliore与研究团队得以近距离观察月球玻璃珠外部的微观矿物沉积。该项针对古老月球遗迹的前所未有的研究成果发表在Icarus期刊上，由布朗大学的Thomas Williams、Stephen Parman和Alberto Saal领导。

该研究部分依赖于NanoSIMS 50设备——这是圣路易斯华盛顿大学的一台仪器，利用高能离子束分解微小样品进行成分分析。数十年来，该校研究人员使用该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的其他微小碎片。

研究结合了其他机构的多种技术——原子探针断层扫描、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能量色散X射线光谱——对玻璃珠表面进行更精细观测。"我们保存这些样本长达50年，如今终于拥有完全解读它们的技术，"Ogliore表示，"当初采集这些玻璃珠时，许多仪器根本难以想象。"

正如Ogliore所解释，每颗玻璃珠都记载着月球的历史。当月球火山将内部物质喷发至表面时，岩浆液滴在月球周围的寒冷真空中瞬间凝固，形成了这些珠子——有些呈亮橙色，有些呈光泽黑色。"这些珠子的存在本身证明月球曾发生爆炸性喷发，类似于现今夏威夷可见的熔岩喷泉。"由于特殊的形成环境，这些珠子的颜色、形态和化学成分与地球发现的任何物质都不同。

玻璃珠表面的微小矿物质可能与地球大气中的氧气等成分发生反应。为避免这种可能性，研究人员从样本深层提取玻璃珠，并在每个分析环节都保持其隔绝空气。"即使采用先进技术，这些测量仍极具挑战性，"Ogliore强调。

玻璃珠表面的矿物（包括硫化锌）及其同位素组成，为探查35亿年前月球火山喷发时的压力、温度和化学环境提供了线索。对橙色和黑色月球玻璃珠的分析表明，火山喷发模式随时间发生了变化。"这如同解读古代月球火山学家的日志，"Ogliore说。