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中国发射的玉兔二号分析了月球土壤矿物质或可证实月球形成理论

发布时间:2019-08-01 16:55 作者: 来源: 点击: 字号:

破井观天

中国玉兔二号探测车

中国探月项目在月球背面着陆的中国玉兔二号探测车首次在月球背面“踩下了足印”,脚印留在了来自月球深部的月幔物质上。

中国科学院国家天文台李春来研究员领导的团队利用玉兔二号携带的可见光和近红外光谱仪的探测数据,证明了嫦娥四号落区月壤中存在以橄榄石和低钙辉石为主的月球深部物质。

这为解答长期困扰科学家的月幔详细物质构成问题提供了直接证据,可以帮助人类进一步认识月球的形成与演化。

中国科学院国家天文台李春来研究员

国际科学期刊《自然》于16日凌晨在线发表了这一重大发现。这是嫦娥四号今年初实现月球背面软着陆后首次发表重要科学成果。其网站头版头条报道了这一重大成果.

自然杂志网站首页介绍中国月兔探月成果

中国玉兔二号探测车在月球踩下的''脚印''

月球构造和地球一样,也分为地壳、地幔和地核,差别在于月球地壳没有板块构造运动的干扰,因此,了解月球内部演变具有巨大研究价值。然而至今,有关月球的分层结构仍没有详尽数据。

''月壳比较厚,我们所能接触到的月球样品都来自月球最表面的一层。而且月球已经基本没有火山和板块运动,所以在月球表面找到月球深部月幔物质的机会很少。”李春来说。

所以考虑了采集月球陨石撞击坑处物质以采集分析月球较深层物质的构成.

理论认为,月球在数十亿年前曾处于部分或完全熔化状态,随着岩浆海洋凝固,橄榄石、低钙辉石等致密的镁铁矿开始于海底结晶;接着等四分之三岩浆海洋凝固后,没那么致密的矿物质如:斜长石开始漂浮到表面,导致如今月球地壳由富含钙的斜长石组成。

最后,岩浆海洋完全凝固,最晚形成固态矿物质的元素在地壳下结晶,此过程造就月球出现一系列成分不同的分层。

中国嫦娥四号(Chang'e 4)探测器于今年1 月3 日10 时26 分,成功在月球背面的冯卡门陨石撞击坑(Von Kármán)软着陆,其携带的玉兔二号(Yutu 2)月球车则于同日22 时22 分与著陆器分离,正式踏上月球表面展开探索之旅。

当初嫦娥四号与玉兔二号的科学任务之一,就是针对无人踏访过的月球背面进行巡视,分析矿物组分、探测月表浅层结构,玉兔二号并携带有全景相机、探月雷达、红外成像光谱仪、中性原子探测仪等设备,在月球第一个阴历日来临时,玉兔二号挑定两个地点,使用红外成像光谱仪记录该地土壤反射的光谱,也因此让科学家看到了完全不同的材料。

光谱分析结果显示,这两地点的土壤成分以橄榄石、低钙辉石(low-calcium pyroxene)为主,这在过去一直被认为是月球地幔中的物质成分,其中第一个地点含有约48 % 橄榄石和42% 低钙辉石,只有10% 为月球外壳常见的高钙辉石成分;第二个地点则含有约55% 橄榄石和38% 低钙辉石,高钙辉石含量仅7%,似乎验证了理论。

NASA 戈达德太空飞行中心的月球地质学家Daniel Moriarty 保守表示,还需要进行后续观察才能证实这种物质确实来自地幔,因为月球地壳中的其他物质如:斜长石,也可以产生类似橄榄石的光谱特征。

普渡大学行星科学家Jay Melosh 则说,如果玉兔二号可以直接检查特定岩石的光谱特征,而不是土壤中的矿物,就能更加确定地幔成分,当然若能把样品带回地球是最好的,但这种需要的技术和资金难度短期内还能以克服,目前只有美国阿波罗飞船曾经实现并携带回了月球物质.而阿波罗计划的总投资为194.08亿美元(至1973年),折合2005年的1350亿美元(折合2005年11000亿人民币),带回了382公斤月球矿石.

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