2013年12月14日，嫦娥三号在虹湾北部的玄武岩平原软着陆，这是1976年月球24号之后人类第一次把探测器放到月面。任务公布后流传最广的说法是“落到了一块年轻的熔岩上”。这句话值得推敲：虹湾的玄武岩究竟有多“年轻”，从头到尾依赖一套没有本地样品标定的测年方法，而这套方法在年轻端的刻度，恰是月球年代学中最薄弱的一段。这篇文章的论点是：虹湾的科学价值不在于它年轻，而在于它是一个把“测年尺子”本身暴露出来的地点。
一个被熔岩灌满的撞击坑
虹湾是一个直径约260公里的撞击坑，西北缘残存为侏罗山弧形崖，与坑底高差可达数公里；南缘被雨海的玄武岩冲开并灌满，坑底填平，形成直径约249公里的湾状平原。1651年，里乔利在《新天文学大成》中为它取名“虹湾”。这个名字记录的是17世纪望远镜分辨率下看到的一道弧形亮边，与任何物理性质无关。
地形与“被灌满”的关系属于直接观测，依据是月球勘测轨道飞行器与“辉夜号”的地形数据；“灌入的熔岩来自雨海”则是间接推断，依据是两侧玄武岩单元在光谱与形貌上的连续性。两者证据等级不同，常被混为一谈。
尺子是怎么造出来的
遥感定年的主力方法是撞击坑计数：统计单位面积内的撞击坑数量，再用撞击坑产率函数换算成暴露年龄，最后用年代校准曲线把坑密度映射为绝对年龄。三步全部是模型，没有一步是直接测量。
误差来源至少有四类：直径小于1公里的坑，其产率函数主要靠外推；校准点来自阿波罗与月球号返回样品对应的月海单元，2020年之前最年轻的校准点约3.1—3.2Ga，2—3Ga区间长期是外推区；远处大撞击抛来的次级坑会污染计数样本；地质单元边界划在哪里，年龄就跟着变。
同一个地点，两个年龄
对虹湾玄武岩的撞击坑计数年龄，不同研究给出的结果从约2.5Ga到约3.3Ga不等，差异主要来自产率函数版本、计数区边界与次级坑剔除标准。落到2.5Ga一端，它就成了“月球上最年轻的月海玄武岩之一”；落到3.3Ga一端，它只是普通的埃拉托色尼纪熔岩。这不算谁算错了，同一个方法在不同模型假设下给出的区间就是如此宽。
嫦娥三号玉兔号搭载的测月雷达提供了另一条线索：浅部数米的风化层之下存在多层反射界面。一种解释是玄武岩流与古风化层交替堆积，说明火山活动有间歇；另一种解释认为部分界面可能是散射与成像假象，或单一厚层内部的结构。雷达回波是直接观测，分层解释是间接推断，分歧集中在介电常数假设与反演模型上。
【争议焦点】虹湾玄武岩的绝对年龄至今没有任何返回样品约束；遥感给出的2.5—3.3Ga区间，其宽度大于“月球晚期火山活动何时终止”这一核心问题本身的时间分辨率。在此意义上，“最年轻”是一个模型输出，不是一个测量结果。
2020年之后，尺子被修了一次
2020年12月，嫦娥五号在风暴洋北部采样返回。对玄武岩的铀铅定年给出1963±57Ma（李秋立等，2021，《自然》；车晓超等，2021，《科学》），这是人类第一次直接测定小于2.5Ga的月海玄武岩。校准曲线因此向年轻端延伸了一大步，同时也暴露了旧问题：在样品返回之前，不同年代学模型对同一单元的预测相差可达数亿年。
嫦娥三号着陆区不在此列。至今没有任何返回样品来自这一区域，它的年龄仍然全部是模型值。这一点在科普叙述中几乎总被略去。
卡在哪里
已知的部分相当扎实：地形、元素与矿物成分、浅部分层结构。卡住的部分只有一项，却是关键的一项——绝对年龄。要推进，需要来自小于2Ga单元的返回样品，或原位定年装置；后者已被多次提出，尚未在任何月面任务中成功实施。
一个地点的年龄不是一个事实，而是一份带误差条的论证。虹湾之所以值得反复讨论，是因为它把这份论证的每一层都摆在了最容易被检验的位置上：尺子有多长，刻度有多密，谁在读数。
- 参考文献：Riccioli, G. B., Almagestum Novum, 1651.
- Xiao, L. et al., Science 347, 1226–1229, 2015.
- Li, Q.-L. et al., Nature 600, 54–58, 2021.
- Robbins, S. J., Earth and Planetary Science Letters 403, 188–198, 2014.
- Hiesinger, H. et al., GSA Special Paper 477, 2011.