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月球背面的秘密:月兔2号月球车率先发现月球形成之谜!

时间:2019-12-27 来源:嘉怡时尚
月球背面的秘密:月兔2号月球车率先发现月球形成之谜!

探索月球背面的中国玉兔2号探测车可能已经发现了第一个月球地壳下的样本。(图片:中国月球探测计划/中国国家航天局)

一项新的研究发现,月球背面的第一辆月球车可能已经发现了来自月球地幔的第一批物质样本,这些物质是受到一个巨大的远古宇宙撞击影响从月球内部迸发出来的。

这些发现表明,中国的玉兔2号月球车在未来可能帮助研究人员于解开月球形成和演化的谜团。

此前的研究表明,和太阳系其他内部岩石天体一样,月球在刚形成时也被高达数百英里深的岩浆所覆盖,而且在月球诞生之日起的一段很长的时间中都一直处于高温状态,当这个岩浆海洋逐渐冷却和凝固的时候,富含铁和镁的高密度矿物质(如橄榄石)会在岩浆海洋的底部结晶,而富含硅和铝的轻矿物(如斜长石)就会浮上岩浆海洋表面,这可能解释了为什么现在大部分的月球地壳有98%都是斜长石。

然而,这种关于月球形成和演化的普遍模式却引发了激烈的争论。这是因为我们还尚不确定月球岩浆海洋是否具有正确的化学和物理特征,使其矿物能够像模型所显示的那样进行分离。

而一种能够帮助我们解开月球早期形成之谜的方法就是分析它的地幔,即月球地壳之下但地核之上的岩石区域,但是关于这个区域的许多情况我们仍然非常陌生。美国宇航局的阿波罗计划和苏联的月球探测器都在月球的近侧着陆,但均未能带回月球地幔的样本。(地球和月球自转的方式使地球只能看到月球的一面,而这个面则被称为月球的近侧。)

研究人员说,长期以来,与其发射探测器到月球上钻取月球地幔样本,科学家们一直建议让宇宙撞击来替我们完成艰苦的挖掘工作。例如,在月球的背面,一次巨大的远古碰撞撞出了一个1550英里(2500公里)的陨石坑,这个陨石坑被称为南极-艾特肯盆地。

该研究的合作者之一、北京月球和深空探测重点实验室的行星科学家Bin Liu表示:“非常大的陨石坑——例如南极的艾特肯盆地——有可能会穿透月球地壳并对月球地幔进行取样。”

现在,利用玉兔2号月球车,中国科学家可以揭示月球地幔的第一个细节。

今年1月,嫦娥四号着陆器将玉兔2号部署在南极艾特肯盆地内115英里宽(186公里)的冯卡门陨石坑上,部署的位置相对平坦。月球车发现的矿物与典型的月球表面物质明显不同,研究人员认为,这些矿物很可能是以前的陨石撞击在艾特肯盆地底部撞出来的,该次撞击造成了附近45英里宽(72公里)的芬森陨石坑。

对这些矿物反射光波的分析表明,这些矿物中存在橄榄石和低钙辉石。科学家们指出,这与人们长期以来对月球上地幔组成的预测相吻合,并且有可能支持人们对月球形成和演化的主流猜测模式:即月球上有过冷却的岩浆海洋。

Lin说:“研究的最终目标就是破解月球地幔组成之谜。”

科学家们在5月16日出版的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。