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月球背面幔源物质 科研人员发现月背秘密

2019-05-16 16:43:32来源:中华网

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  原标题:嫦娥四号探测成果出炉:首份月球背面幔源物质初步

  四海网讯 人类近60年来的探月工程揭示,月球表层即月壳以斜长石矿物为主,月壳覆盖着的月幔则可能更富镁铁质(富含铁和镁)。然而多年来,科学家一直难以探明月幔的详细结构。

  北京时间5月16日凌晨,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)在线发表了一篇来自中国科学家的成果:中国的嫦娥四号月球探测器在月球背面的冯•卡门陨石坑(Von Kármán crater)着陆,并部署了玉兔二号月球车对南极-艾特肯盆地(South Pole-Aitken)进行探测,科学家利用可视-近红外成像光谱仪(VINS)的光谱初始观测结果推断出,月球表面存在的低钙辉石和橄榄石矿物可能起源于月球地幔。这也是人类首份月球背面幔源物质初步。

  中国科学院国家天文台副台长、月球与深空探测研究部主任李春来为该论文的第一作者及通讯作者,月球与深空探测研究部任鑫、刘建军为共同通讯作者。研究工作由中国科学院国家天文台、中科院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室、中科院地球化学研究所共同完成。中国探月工程首席科学家,被誉为“嫦娥之父”的欧阳自远院士也是论文的作者之一。

  和太阳系很多其他的行星类似,月球被认为经历了岩浆海洋阶段,在这个阶段,月球大部分或完全处于熔融状态。有关月球早期演化的理论认为,月壳由是岩浆洋中较轻的斜长石组分上浮结晶形成,而如橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成月幔。然而,这一关于月幔组成的推论至今没有很好地被证实。

  月幔的特征,特别是在其组成、结构和层理方面,仍然是不确定的,而且缺乏文献记载。法国图卢兹大学-法国国家科学研究中心(CNRS)、天体物理与行星学研究所(IRAP)的Patrick Pinet在撰写的解读文章中写道:令人惊讶的是,美国国家航空航天局(NASA)的阿波罗飞船和苏联的月球探测器都着落在月球近侧,但都没有带回来自月幔的样本。

  为探究月幔,各国科学家将注意力重点放在了撞击坑上。一般认为,导致撞击坑形成的物体可能会穿透月球的壳层,直抵月球内部,致使部分月幔物质被带到月球表面。月球上最大、最深、最古老的陨石坑是位于月球背面的南极-艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin),直径2500公里,形成于40多亿年前。

  NASA此前的GRAIL计划(任务为精确探测并绘制月球的重力场图以判断月球内部构造)获得的该撞击坑大小和地壳厚度的数据则表明,它可能是由一次撞击事件造成的,那次撞击穿透了月球的月壳和内部。因此,探测南极-艾特肯盆地一直是国际科学家们所期待的。

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