【識港網訊】月幔由何種物質組成,一直是難證實的謎團。中國科學院研究團隊藉由「嫦娥四號」對芬森(FINSEN)隕石撞擊坑「濺射物」的數據分析,證實月幔組成以橄欖石為主的推論。北京時間5月16日淩晨,中國嫦娥四號首批科學成果在國際頂級學術期刊《自然》發表,這篇論文成為人類首份月球背面幔源物質初步證據。
重磅發現 美蘇探月均未締
月球表面以下約60至1000千米的月幔,由哪些物質組成?曾有關於月球起源的一個重要假說——月球岩漿洋理論推斷,隨岩漿的演化,較輕的斜長石組分上浮結晶形成月殼,橄欖石、輝石等較重的富鐵鎂元素的礦物下沉結晶形成月幔。然而,這一關於月幔物質組成的推論此前尚未被很好地證實。無論是美國、前蘇聯採回的月球樣品,還是環月探測器的遙感數據,都沒有發現與月幔準確物質組成相關的直接證據。
有學者認為,隕石撞擊月球所形成的環形山、猶如一口深鑽井,有可能因為隕石撞穿月殼,進而將月幔的物質成分「濺射」到周邊月面;而最佳檢驗地點是位於月球背面、直徑達2500公里、深13公里,其直徑2500公里,形成於40多億年前,也是最古老的隕石坑:南極-艾特肯盆地(SPA),但此前也並未發現月幔指示礦物橄欖石的大量出露證據。
玉兔二號「足印」帶來直接證據
如今,困擾科學家已久的問題有了最新答案。中國科學院國家天文台副台長、月球與深空探測研究部主任李春來帶領的一支研究團隊利用嫦娥四號在月球背面獲取的探測數據,給出一批直接證據。今年1月3日,嫦娥四號探測器在月球背面SPA盆地內的馮·卡門撞擊坑著陸,並部署了玉兔二號月球車(即巡視器)進行探測。根據對探測數據分析,發現著陸區月壤物質中橄欖石相對含量最高,低鈣輝石次之,僅含有很少量的高鈣輝石。
李春來表示,嫦娥四號的著陸區位於月球最古老的撞擊盆地,月殼早已減薄或完全剝離,且有充足證據表明,嫦娥四號的分析對象是因為小天體撞擊而挖掘、拋射到表面的月幔物質。因此,分析發現的礦物組合很可能代表了源於月幔的深部物質,證實月幔富含橄欖石。
另據中國探月工程官方發布的消息,嫦娥四號目前已完成5個月晝的科學探測工作;截至5月11日,玉兔二號巡視器已在月背累計行走190.66米。中國科學家發現,月球車首次在月背「踩下的足印」,正好留在了來自月球深部的月幔物質上,為解答長期困擾中外學者的有關月幔物質組成問題提供了直接證據。
此次基於嫦娥四號探測數據的研究結果揭示了月球背面的物質組成,證實了月幔富含橄欖石推論的正確性。後續,月壤樣品將被送回地球,可為中國未來的月球採樣、月球基地建設等提供參考。