嫦娥四号发现月球表层以斜长石矿物为主 成人类首份月球背面幔源物质证据

月球背面幔源物质究竟是怎样的?嫦娥四号月球探测工程又迎来了一个新的发现成果。关于月球上的主要物质,科学家们发现存在差异——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)。

月球

多年来,科学家一直难以探明月幔的详细结构。这项重大研究成果于5月16日在线发布在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)上。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,“嫦娥之父”欧阳自远院士也是论文的作者之一。

据悉,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证据。

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。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。

探测南极-艾特肯盆地一直是国际科学家们所期待的。而中国探月工程(CLEP)正是实现世界首次月球背面软着陆和巡视探测。

为尽可能对月球地幔物质取样,着陆地点选择在相对平坦的南极-艾特肯盆地内的冯卡门陨石坑(Von Krmn crater,直径约186公里),并部署了玉兔二号月球车对南极-艾特肯盆地进行探测。

他们所获的光谱数据和典型的月球表面物质的光谱数据存在差异。这也就意味着,着陆点附近检测到的这些物质与从月球表面采集到的大多数样品明显不同。特别地,这些材料含有镁铁质成分,主要是橄榄石(olivine)和低钙辉石(LCP)的混合物,高钙辉石(HCP)的含量则极低。

研究人员据此推断,月球表面存在的低钙辉石和橄榄石矿物可能来自月球的上地幔。

研究人员提到,未来玉兔二号将继续观测冯卡门陨石坑内的月壤,这些宝贵数据将有助于我们研究其地质起源和元素组成。据介绍,后续探测会尝试将样品送回地球。

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