月球背面幔源物質(zhì)是什么大揭秘 揭月球深部物質(zhì)成分神秘面紗

中國科學院國家天文臺16日發(fā)布消息說，該臺李春來研究員領導的研究團隊利用嫦娥四號就位光譜探測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并證明月球背面南極-艾特肯盆地(SPA)存在以橄欖石和低鈣輝石為主的月球深部物質(zhì)，這為解答長期困擾中外學者的有關月幔物質(zhì)組成問題提供了直接證據(jù)，也將為完善月球形成與演化模型提供支撐。

中國科學家在月球探測領域最新完成的這一重大發(fā)現(xiàn)及研究成果論文，已于北京時間當天凌晨獲國際科學期刊《自然》(Nature)在線發(fā)表。

李春來研究員接受媒體采訪時介紹，有關月球早期演化的理論認為，月殼由是巖漿洋中較輕的斜長石組分上浮結晶形成，而如橄欖石、輝石等較重的礦物下沉形成月幔。然而，這一關于月幔組成的推論至今沒有很好地被證實。一方面，美國阿波羅任務和前蘇聯(lián)月球任務返回的月球樣品中沒有發(fā)現(xiàn)與月幔準確物質(zhì)組成有關的直接證據(jù)。另一方面，最有可能撞穿月殼的月球背面SPA盆地內(nèi)，此前并未發(fā)現(xiàn)月幔指示礦物——橄欖石的大量出露的證據(jù)。

為揭開月球深部物質(zhì)成分神秘面紗，嫦娥四號踏上探索月球背面SPA盆地、為月球起源演化研究提供新數(shù)據(jù)的征程。2019年初，嫦娥四號探測器“定點、定時、精確”地著陸在月球背面預選著陸區(qū)馮·卡門坑內(nèi)，其后與著陸器分離的巡視器“玉兔2號”月球車所攜紅外成像光譜儀，成功獲取了著陸區(qū)兩個探測點高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)。

中科院國家天文臺和紅外成像光譜儀研制單位中科院上海技術物理研究所組成的研究團隊通過對光譜數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，嫦娥四號著陸區(qū)月壤光譜的吸收特征與嫦娥三號獲得的月球正面月海玄武巖質(zhì)月壤存在顯著差異，展現(xiàn)出低鈣輝石的光譜特征，并暗示有大量橄欖石的存在。研究團隊進一步的分析證實，嫦娥四號著陸區(qū)月壤物質(zhì)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，這種礦物組合很可能代表了源于月幔的深部物質(zhì)。