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人类探测器首次月背之旅--嫦娥四号发现月幔成分

 

人类近60年来探月成果显示,月球表层以斜长石矿物为主,更深一层的月幔则可能含有较多的铁和镁。而长时间以来,科学家一直无法揭开月幔成分的面纱。

5月16日,中国科学院天文台宣布,由李春来领导的研究团队利用嫦娥四号探测数据,证明了月球背面南极-艾特肯盆地(SPA)存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质,由此,月幔的神秘面纱缓缓揭开帷幕。同时,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)杂志在线发表了这一重大发现。

这一发现,为长期困扰中外学者的关于月幔物质组成问题的解答提供了直接证据,为月球形成于演化模型予以完善和支持。

 

 

国际上有关月球的早期演化的理论认为,月壳即月球表面,由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,然而这一推论并未被充分证实。地幔的特征,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。一是因为美国阿波罗计划和苏联月球任务所带回的月球样品中并未发现与月幔组成有关的直接证据,不能准确得出结论;二则是,即使在最有可能撞穿月壳的南极-艾特肯盆地内,也没有发现月幔指示矿物--橄榄石大量裸露的证据。

那这是否证明这个假说是错误的?直至嫦娥四号给我们发来一份有力证据。

2019年3月,嫦娥四号在南极-艾特肯盆地着陆,是人类历史上首个于月背着陆的无人探测器。为尽可能的对月幔物质取样,着陆地点选在相对平坦的冯卡门陨石坑,并部署玉兔二号月球车对南极-艾特肯盆地进行探测。

 

 

嫦娥四号着陆第一天,可视近红外光成像光谱仪成功获取了着陆点附近的两个探测点的光谱数据。研究人员分析数据后发现,这两个探测点检测到的物质与以往大多数样本存在明显差异,尤其是这些材料中含有的镁铁质成分,主要由橄榄石和低钙辉石构成,而高钙辉石的含量则非常低。

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。

 

 

研究人员还指出,除上述推断外,此次研究成果同样证实了月幔富含橄榄石的正确性,使人们对月球的了解更进一步。

 

 

 

资料来源:澎湃新闻,中国科学院

 

 

 

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