「宇宙小内涵」月球CT结果出来了!“嫦娥”发现了什么?


「宇宙小内涵」月球CT结果出来了!“嫦娥”发现了什么?
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嫦娥四号与玉兔二号(图片来源:中国国家航天局)
按:中国科学家利用在月球背面冯卡门坑着陆的“嫦娥四号”探测器以及“玉兔二号”月球车搭载的雷达 , 首次揭示了月球地下40米的构造;这些研究成果对于我们研究月球上火山活动和受陨石撞击的历史、以及月球的地质演化都具有非常重要的意义 。 这项成果来自中国科学院国家天文台研究员李春来、苏彦领导的研究团队 , 发表于最新一期的《科学·进展》上 。
CT结果和“诊断”结论着陆区下方散落着大量溅射物 , 月面下方可以清晰地划分为三个不同的地层:
月面~12米:细粒月壤 , 内嵌有少量石;这一层形成于多个撞击坑互叠的溅射物之上 。 12~14米:溅射物沉积层 , 其内部存在大量石块 , 甚至形成了碎石层和碎石堆;这一层是雷达图像上回波强度最大的区域 。 24~40米:更古老的溅射物在不同时期沉积和风化的产物;这一层雷达回波明暗交替变化 , 表明其粒度呈现粗粒和细粒的互层 , 是更古老的撞击溅射物的沉积和风化产物 。 大于40米:雷达信号微弱 , 无法推断其构成物质特性 。
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月面下40米内的物质结构(图片来源:Lietal.,2020)
月球演化历史通过这些地层分布 , 我们可以推测月球的部分演化历史:
大约45亿年前 , 在太阳系诞生后不久 , 月球可能就形成了 。 随后 , 它灰暗而荒凉的表面就不断遭受了许多次陨石撞击 , 造就了现在这样一张布满碎石的“麻子脸” 。 撞击发生后 , 较小的喷射物能够飞得更远 , 因此地层中粒度较小的岩石可能来源于更远的撞击坑 。 相对而言 , 那些大块的岩石 , 应该只能落在撞击位置的附近 。 结合该区域地质历史 , 在嫦娥四号着陆点附近如果有完整火山活动形成的月海玄武岩的话 , 应该在月表下面比40米更深处 。 嫦娥四号背景嫦娥四号探测器于北京时间2018年12月8日发射 , 2019年1月3日成功着陆在月球背面的南极-艾肯特盆地内的冯·卡门陨石坑底部 。 月球车上搭载了中国、荷兰、德国、瑞典、沙特阿拉伯等其他国家航空组织的科学仪器 。
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玉兔二号月球车(图片来源:中国国家航天局)
嫦娥四号实现了三个首次:
首次实现月球背面软着陆;首次在月球的高纬度极地着陆;首次月背与地球的中继通信;
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协助嫦娥四号进行地月间通讯的“鹊桥号”中继卫星(图片来源:中国国家航天局)
【「宇宙小内涵」月球CT结果出来了!“嫦娥”发现了什么?】目前 , 嫦娥四号在月球背面的工作时长已超过300天 , 远远超出设计寿命;“玉兔二号”巡视器克服月背复杂地形等障碍 , 行驶里程也已超过300米;作为史上在月球上工作时间最长的探测器 , 玉兔二号月球车仍在月球背面工作着 , 去探测更多此前从未涉足的月球区域 。 研究人员希望它能够观测到地层中撞击碎屑的尺寸变化 , 从而揭露出月球古老的撞击历史中的更多细节 。