月球从何而来? “嫦娥”正接近答案(2)
嫦娥四号探测器着陆点位于艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内部,该区域被芬森(Finsen)撞击坑的溅射物所覆盖,而芬森撞击坑是由小天体撞击艾特肯盆地内部表面而形成,其犹如在艾特肯盆地表面打了一口“深钻井”,进一步将艾特肯盆地表面以下更深部的物质成分挖掘出来。
嫦娥四号的最新发现对于完善月球形成与演化的岩浆洋理论具有重要意义。“如果嫦娥四号的探测结果发现月幔的物质成分与岩浆洋理论预测的物质成分不一致,则可以对岩浆洋理论进行修正和完善,甚至提出新的理论。”李春来表示。
通过分析研究结果,李春来研究团队认为,月幔物质成分富含橄榄石的预测仍不能被排除,上月幔的物质成分很可能主要由橄榄石和低钙辉石组成。
有待更多数据验证结果
来自芬森撞击坑的物质是揭开月幔深处奥秘的关键。“芬森撞击坑是艾特肯区域内比较年轻的撞击坑,溅射物分布较少受到后续撞击事件的影响,且月球没有经历过板块构造运动,也不会受到如地球大气、水、风沙等的侵蚀作用。”李春来说。
不过,随着时间的流逝,芬森撞击坑的溅射物会受到空间风化作用的影响,如剧烈的温度变化、高能粒子的轰击和微陨石撞击。这会使得溅射物发生物理和化学变化。“物理变化主要为粉碎和熔结作用,即岩石和矿物破碎成更小的碎屑,熔结作用会形成熔结碎屑,化学变化主要是某些矿物的崩解和纳米相铁的产生,使得月壤的成熟度增加。”李春来说。
本次研究的关键数据是玉兔2号所携带的红外成像光谱仪(VNIS)获取的着陆区两个探测点高质量光谱数据。这意味着,VNIS在冯·卡门坑内获得的是局部区域的光谱数据,那么,它能用来说明整个月幔的物质组成情况吗?
李春来告诉科技日报记者:“本次研究结果暂时不能说明整个月幔的物质组成情况。通过VNIS在冯·卡门撞击坑内局部区域的光谱数据,我们初步认为艾特肯盆地的大型撞击事件应是撞穿了月壳,挖掘出了该区域的上月幔物质成分。”
“同时,我们也认为该区域月幔物质成分不能排除富含橄榄石的可能,且该区域上月幔的物质成分很可能主要由橄榄石和低钙辉石组成。”李春来强调。
李春来表示,随着后续探测任务的执行,获取的有效探测数据会越来越多。研究团队将关注后续光谱数据的分析研究工作,进一步分析验证本次的研究结果。