月球背面幔源物質(zhì) 科研人員發(fā)現(xiàn)月背秘密
原標題:嫦娥四號探測成果出爐:首份月球背面幔源物質(zhì)初步
四海網(wǎng)訊 人類近60年來的探月工程揭示,月球表層即月殼以斜長石礦物為主,月殼覆蓋著的月幔則可能更富鎂鐵質(zhì)(富含鐵和鎂)。然而多年來,科學(xué)家一直難以探明月幔的詳細結(jié)構(gòu)。
北京時間5月16日凌晨,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)在線發(fā)表了一篇來自中國科學(xué)家的成果:中國的嫦娥四號月球探測器在月球背面的馮•卡門隕石坑(Von Kármán crater)著陸,并部署了玉兔二號月球車對南極-艾特肯盆地(South Pole-Aitken)進行探測,科學(xué)家利用可視-近紅外成像光譜儀(VINS)的光譜初始觀測結(jié)果推斷出,月球表面存在的低鈣輝石和橄欖石礦物可能起源于月球地幔。這也是人類首份月球背面幔源物質(zhì)初步。
中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、月球與深空探測研究部主任李春來為該論文的第一作者及通訊作者,月球與深空探測研究部任鑫、劉建軍為共同通訊作者。研究工作由中國科學(xué)院國家天文臺、中科院上海技術(shù)物理研究所空間主動光電技術(shù)重點實驗室、中科院地球化學(xué)研究所共同完成。中國探月工程首席科學(xué)家,被譽為“嫦娥之父”的歐陽自遠院士也是論文的作者之一。
和太陽系很多其他的行星類似,月球被認為經(jīng)歷了巖漿海洋階段,在這個階段,月球大部分或完全處于熔融狀態(tài)。有關(guān)月球早期演化的理論認為,月殼由是巖漿洋中較輕的斜長石組分上浮結(jié)晶形成,而如橄欖石、輝石等較重的礦物下沉形成月幔。然而,這一關(guān)于月幔組成的推論至今沒有很好地被證實。
月幔的特征,特別是在其組成、結(jié)構(gòu)和層理方面,仍然是不確定的,而且缺乏文獻記載。法國圖盧茲大學(xué)-法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)、天體物理與行星學(xué)研究所(IRAP)的Patrick Pinet在撰寫的解讀文章中寫道:令人驚訝的是,美國國家航空航天局(NASA)的阿波羅飛船和蘇聯(lián)的月球探測器都著落在月球近側(cè),但都沒有帶回來自月幔的樣本。
為探究月幔,各國科學(xué)家將注意力重點放在了撞擊坑上。一般認為,導(dǎo)致撞擊坑形成的物體可能會穿透月球的殼層,直抵月球內(nèi)部,致使部分月幔物質(zhì)被帶到月球表面。月球上最大、最深、最古老的隕石坑是位于月球背面的南極-艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin),直徑2500公里,形成于40多億年前。
NASA此前的GRAIL計劃(任務(wù)為精確探測并繪制月球的重力場圖以判斷月球內(nèi)部構(gòu)造)獲得的該撞擊坑大小和地殼厚度的數(shù)據(jù)則表明,它可能是由一次撞擊事件造成的,那次撞擊穿透了月球的月殼和內(nèi)部。因此,探測南極-艾特肯盆地一直是國際科學(xué)家們所期待的。