重磅:玉兔2号巡视器可能发现月球深层物质

重磅:玉兔2号巡视器可能发现月球深层物质在美国宇航局月球勘测轨道器拍摄的这张照片中,中心位置是南极-艾特肯盆地。该盆地是月球上最大的撞击盆地,其尺寸在整个太阳系也位居前列。该盆地最低点到最高点相距将近16千米。
供图:NASA/GODDARD

撰文:GEORGE ANDREWS
 
  今年1月,中国航天人创造历史,破天荒地首次将探测器着陆在了月球背面。现在,这次探测任务又投下了一枚重弹:首次发现月幔材料并将其用于科学研究。

  玉兔2号与嫦娥4号,利用反射辐射分析了着陆地点的矿物质。它们发现,地层中富含两种矿物并不属于典型的月壳。该研究今日发表于《自然》期刊上。该研究的作者称,这些矿物代表着月幔的上层材料。

  如果证实,月幔岩石将颠覆研究人员对月球内部韦德娱乐1946手机版的看法,并可能有助于解开关于月球成因和演化的长期谜题。

  “如果这确实是月幔的一部分,那就太了不起了。”英国自然历史博物馆的行星科学教授Sara Russell说道。

  我们对月球的成因、月球如今韦德娱乐1946手机版等的了解,大多来自于美国阿波罗探月任务所带回的样本。阿波罗探月任务全都着陆在月球正面,获取的岩石样本十分珍贵,但只能证明一部分真相,因为,这些样本都是从月球一块非常小的区域获取的。月幔,即月壳之下坚硬的一层,曾经非常炽热,而且更像是牙膏一样。月幔神秘无比,几十年来,科学家们一直渴望能获取月幔样本。

  Russell说,真正的月幔样本,将会是“至关重要的一片拼图”。不过,一些研究者也表达了现阶段对该论断的不确定性。

  美国圣母大学的月球地质专家Clive Neal称:“这一进步令人兴奋,”但是,在他认为下定论之前,应该研究一下是否还有其它解释。
 
挖掘历史

  嫦娥4号探月任务无疑是史无前例的。之前所有在月球的成功着陆,无论是美国还是苏联完成的,都只着陆在月球正面,一部分原因在于降落在背面需要解决诸多难题。

  如今,中国是第一个也是唯一一个在月球背面拥有巡游器的国家。嫦娥4号的着陆地点在冯·卡门撞击坑,位于巨大的南极·艾特肯盆地当中。这个古老的盆地直径约2490千米,是太阳系最大的撞击坑之一。因此,这个地点是寻找月幔的潜在地点,这也是中国国家航天局渴望在此着陆的原因之一。

  美国西南研究院的行星科学家Bill Bottke称:“那场撞击的数据模型显示,撞击应该轰开了月壳,并发掘出了下面的月幔物质。”

  他补充说:“如果你想在什么地方找到月幔物质,南极-艾特肯盆地肯定是最佳地点。”
 
重磅:玉兔2号巡视器可能发现月球深层物质绕月探测器拍摄的这张照片中,可以看到嫦娥4号着陆点附近遍布着许多撞击坑。
供图:SCIENCE HISTORY IMAGES, ALAMY STOCK PHOTO
 
  科学家推断,月球初期,其表面覆盖着一片岩浆海洋。随着月球逐渐冷却、硬化,密度较大的矿物质会停留在这片海洋的下层,而密度较小的矿物会浮到上层。因此,最终形成的月壳、月幔的地质化学成分应该彼此显著不同。
 
  在冯·卡门撞击坑里巡游的玉兔2号上搭载有光谱仪。根据光谱仪的分析结果,它发现了至少两种矿物:低钙辉石和橄榄石。此前,有数据模型预测了月幔上层可能含有的矿物质,而玉兔2号的这一发现,恰好与该预测相符。

  研究人员猜想,当整个盆地形成时,撞击使月幔物质遍布到了月球表面。之后,威力较小的一次撞击形成了较小的芬森撞击坑。研究团队推断,后一次撞击事件把之前溅出的月幔物质抛射到了附近的冯·卡门撞击坑。
 
两颗星球的故事

  该研究论文的作者、中科院的李春来研究员称,如果这次发现的样本真的是月幔物质,那么,其成分不仅记录了月球的岩浆与热的演化,地球早期历史的某些奥秘也隐藏在月球地下。

  目前接受度最高的理论认为,一颗原行星撞向年轻的地球,大量陆地材料溅入太空,后来形成了月球。地球在板块构造过程中,丧失了最古老的地质历史。但是,在不怎么自毁的月球肚子里,可能还蕴藏着地球的古老编年史。

(译者:高召锋)
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