嫦娥四號完成第44月晝工作 研究成果揭秘月球南極-艾肯盆地成分異常區成因
嫦娥四號完成第44月晝工作 研究成果揭秘月球南極-艾肯盆地成分異常區成因
據國家航天局最新消息，嫦娥四號任務“玉兔二號”月球車和著陸器分別于7月5日19時14分和7月6日6時整完成休眠設置，完成第44月晝工作，進入第44月夜休眠。月球車在月球背面累計行駛里程1239.88米。
嫦娥四號巡視器前44月晝行駛路線圖。（圖源：北京航天飛行控制中心）
軌道遙感觀測表明南極-艾肯盆地中心存在成分異常區，山東大學行星科學團隊對“玉兔二號”月球車原位可見近紅外光譜數據分析和解譯，發現月殼是南極-艾肯成分異常區的主要物質來源，為未來南極-艾肯盆地乃至月球深部物質的探測提供了重要約束。
南極-艾肯盆地是月球上最大的撞擊盆地，直徑超過2400千米。研究南極-艾肯盆地對于揭示月球不對稱性起源、撞擊過程、早期演化過程以及深部物質成分具有重要意義。
月球表面主要物質組分是輝石和橄欖石，南極-艾肯盆地底部的物質成分出現異常，鎂鐵質硅酸鹽礦物含量以及鐵含量顯著高于盆地外圍區域。
南極-艾肯盆地內外鐵、輝石含量分布。（國家航天局供圖）
以往對南極-艾肯盆地物質成分的研究大多只注重鎂鐵質礦物，由于這一地區的鎂鐵質異常特征，甚至引發了有關月幔是橄欖巖還是輝石巖的爭論。雖然根據月球巖漿洋假說，橄欖石和輝石是月幔的主要礦物，但是月殼形成之后的深成巖漿侵入作用同樣能夠在月殼中形成富集橄欖石或輝石的巖石，因此富集橄欖石或輝石并不能作為源自月幔的證據。迄今人類還沒有獲取南極-艾肯盆地的樣品返回地球，無法獲知其微量元素和同位素特征，通過遙感或原位探測可獲得的物質成分信息中，斜長石含量也是區分殼源和幔源巖石的關鍵指標。
嫦娥四號著陸區礦物組分及其來源儲庫。（國家航天局供圖）
芬森撞擊坑濺射出的南極-艾肯成分異常區物質中的斜長石含量超過了撞擊熔融體分異過程所能演化出的斜長石含量，因此成分異常區礦物學特征的形成存在額外月殼物質的加入。數值模擬研究認為，在南極-艾肯撞擊挖掘過程中，月殼已經被完全剝離，但在隨后的改造階段，瞬時坑壁的垮塌可能導致月殼物質滑落盆地底部。另外，南極-艾肯撞擊事件之后的其他盆地撞擊事件也對南極-艾肯盆地底部產生了回填作用，盆地形成時暴露出的月幔物質或撞擊熔融產物很可能已經被月殼物質稀釋。礦物學與地球化學解混分析結果表明，成分異常區表面月壤由大約70%月殼物質與大約30%富集鐵元素與不相容元素的物質混合而成。
該研究成果第一作者為山東大學博士后陳劍，通訊作者為山東大學行星科學團隊課題組長、中科院比較行星學卓越創新中心高級研究員凌宗成教授，發表于國際天文學專業期刊《天體物理學雜志通訊》。（記者宋晨）
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