嫦娥四號(hào)揭秘月球背面著陸點(diǎn)多次小天體撞擊的歷史
嫦娥四號(hào)著陸器拍攝的月球表面。(受訪者供圖)
新華社北京9月9日電(記者劉藝煒 喻菲)中國科研人員對玉兔二號(hào)雷達(dá)探測數(shù)據(jù)開展了深入研究，獲得了嫦娥四號(hào)著陸區(qū)月壤和淺層精細(xì)結(jié)構(gòu)等重要發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，顯示這一區(qū)域曾經(jīng)歷過多次小天體撞擊濺射物的堆積和火山噴發(fā)事件，揭示了月球最古老、最大的撞擊盆地的演化歷史。
嫦娥四號(hào)于2019年1月3日成為人類歷史上首次成功在月球背面軟著陸的探測器，其著陸點(diǎn)位于南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑。
玉兔二號(hào)月球車搭載了包括雷達(dá)在內(nèi)的諸多科學(xué)探測儀器，可以實(shí)現(xiàn)對月面物質(zhì)成分和淺層結(jié)構(gòu)的原位探測。科學(xué)家可以根據(jù)探測數(shù)據(jù)復(fù)原南極-艾特肯盆地所經(jīng)歷的撞擊歷史，并在此基礎(chǔ)上揭示月球的深部物質(zhì)組成。
來自中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、空天信息創(chuàng)新研究院，以及澳門科技大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)對前3個(gè)月晝的雷達(dá)探測數(shù)據(jù)開展了深入研究。
研究結(jié)果表明，玉兔二號(hào)探測的月表物質(zhì)來自于附近的芬森撞擊坑，而不是來自馮·卡門撞擊坑自身的充填玄武巖。同時(shí)，該雷達(dá)剖面還揭示了著陸區(qū)經(jīng)歷過多次撞擊事件濺射物的堆積和玄武巖漿的噴發(fā)充填。
專家介紹，小天體撞擊是地球早期演化的重要驅(qū)動(dòng)力，但長期的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)抹除了其早期演化的大部分痕跡。月球質(zhì)量較小，很早就停止了內(nèi)部活動(dòng)，因此月表的撞擊坑以及撞擊坑濺射物的堆積剖面，較完整地記錄了地-月空間的小天體撞擊歷史。另一方面，強(qiáng)烈的撞擊作用也深刻改造了原始的月殼物質(zhì)。月球表面的物質(zhì)往往是不同撞擊事件濺射物的混合，有些甚至來源于幾百乃至上千公里之外的區(qū)域。
中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺說，月球的淺層結(jié)構(gòu)記錄了大型撞擊事件和巖漿噴發(fā)的次數(shù)、規(guī)模，以及它們之間的時(shí)空關(guān)系。盡管月球淺層結(jié)構(gòu)如此重要，但到目前為止，人類對月球淺層精細(xì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)仍十分有限。
“小天體撞擊對月表物質(zhì)的改造，直接影響了月球的環(huán)繞探測和著陸巡視探測結(jié)果，并涉及到如何實(shí)施未來的月球采樣返回任務(wù)。”林楊挺說。
該成果發(fā)表在最新一期《自然·天文》期刊。