“人类探测器首次月背之旅 嫦娥四号揭开月壳下秘密”

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备受瞩目的人类探测器第一个月背面的旅程到底有什么新发现？ 5月16日，嫦娥4号落月4个多月后，中国科学院国家天文台利用该研究员李春来率领的研究小组对嫦娥4号的探测数据，说明月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质。 迄今为止，人们还不知道月球壳下到底有什么。

北京时间5月16日凌晨，国际学术杂志《自然》在网上发表了这一重大发现。 这一发现将为求解长期困扰国内外学者的月地幔物质构成相关问题提供直接证据，支持完整的月球形成和演化模型。

国际上关于月球早期演化的理论认为，月壳由岩浆洋轻斜长石成分的悬浮结晶形成，月表面以下约60~1000公里的月幕由橄榄石、辉石等沉重矿物沉降形成。 但是，关于该月地幔组成的推论至今尚未得到很好的证实。

对李春来说，另一方面，在美国阿波罗任务和苏联月球任务返回的月球样品中，没有发现月球地幔的准确物质组成的直接证据。 另一方面，在最有可能穿透月球外壳的月面南极-埃尔特肯盆地内，没有发现月幕大量露出矿物橄榄石的证据。 这是否证明了镁橄榄石的月地幔假说是错误的？

带着揭开月球深部物质成分神秘面纱的使命，来自中国的嫦娥四号探测器探索了月球背面的南极-艾特肯盆地，踏上了为月球起源演化研究提供新数据的旅程。 2019年1月3日，嫦娥4号探测器在月球背面预着陆区的冯·卡门坑着陆。 有一天，玉兔二号巡视器从着陆器上分离出来，运到那里的红外成像光谱仪成功获取了着陆区两个探测点的优质光谱数据。

中国科学院国家天文台和仪器研发单位中国科学院上海技术物理所组成的研究小组通过光谱数据分析，发现嫦娥4号着陆区的月壤光谱吸收特征与月球表面月海玄武岩质月壤光谱吸收特征有显著差异，存在许多低钙辉石的光谱特征 进一步分解证明，嫦娥四号着陆区的月壤物质中橄榄石相对含量最高，低钙辉石次之，仅含高钙辉石。 这个矿物组合很可能代表了来自月球地幔的深部物质。

值得一提的是，嫦娥四号探测器着陆点南极-埃尔特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内部，早期研究结果发现其表面在后续喷发中被玄武岩填充，但与玄武岩不同的深部物质是如何分布在着陆区域内的？

覆盖着陆区的高分辨率遥感影像数据和高光谱数据分析结果表明，着陆器和月球车位于玄武岩平原的碰撞溅射物上，这些溅射物来自东北方向的芬森碰撞坑。

对李春来说，40多亿年前南极-艾特肯盆地形成时，月壳变薄或完全剥离。 芬森盆地是在南极-艾特肯盆地的内部表面碰撞小天体形成的，如同南极-艾特肯盆地的表面带有深钻一样，进一步发掘南极-艾特肯盆地表面以下月球上更深的物质，投射产生的溅射物，冯·卡门 因此，嫦娥四号红外成像光谱仪分解的对象是芬森撞击坑发掘、投射后撞击冯·卡门撞击坑表面的月地幔物质。

中国科学院国家天文台表示，嫦娥四号探测器是人类历史上首次在月球背面实现软着陆探测，此次基于探测数据的研究结果揭示了月球背面的物质组成，证实了月球幔中橄榄石推论的正确性，加深了人类对月球形成和演化的认识。 (邱晨辉)