月球背面神秘“凝胶状”已被确认!不用再担心这滩月球“粘液”了

subtitle 量子科学论07-10 11:56 跟贴 10 条

“嫦娥4号(Chang'e 4)”是2018年12月中旬发射的一艘无人月球探测器,目的地是前往月球背面。

“月球背面”是“从地球上无法直接观测到的地方”,由于潮汐锁定的等原因一直是人类未知、且充满神秘的地方。

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由于月球背面是一个别说观测,就连通讯都很难的地点,所以一直以来并没有成功着陆的例子。

为了在月球背面着陆,科学家为嫦娥4号在拉格朗日点配置了中继卫星——鹊桥,以解决通信问题。该探测器于2018年5月20日发射升空。

2019年1月3日14时左右“嫦娥4号(Chang'e 4)”在月球背面成功着陆。这是中国第三次成功实现月球表面软着陆,也是世界首次成功实现月球背面软着陆。

嫦娥4号在月球背面的南极附近着陆,因此可以拍摄到南极艾特肯盆地的美丽风景。艾特肯盆地在月球的背面,直径约2500公里、深度约13公里,被认为是月球上最大、太阳系内最大的陨石坑。

科学家们推测,南极艾特肯盆地是巨大的陨石在几十亿年前撞击月球时形成的陨石坑。嫦娥四号的着陆将得到关于这个陨石坑形成时期、以及太阳系早期更多的线索。

不过在这期间我们还有了其他惊人的发现,2019年在“玉兔2号”探测器落月的第八月昼期间,在一个小撞击坑中发现了一种特殊的物质结构,有别于周围的其他成分。

研究人员在论文中写道:“嫦娥四号探测车在月球另一侧的南极艾特肯(SPA)盆地内的冯·卡尔曼(Von Karmán)陨石坑底部穿行时,在一个陨石坑中发现了一个暗绿色、闪闪发光神秘物质。”

当时这种物质我们并不清楚是什么,并被描述为了“凝胶状”,考虑到月球表面是一个干燥、且多尘的地方,“凝胶状”的描述就让人想到到了月球表面有水?粘液?之类的东西,更增加了神秘感。

不过后来发布的图像揭示了这个物质确实有光泽,但一点也不潮湿,研究人员推测,即这种物质是撞击熔化形成的,而不是一开始说的“凝胶状”。跟“胶”没有半毛钱关系。

现在这种物质已经被确认。根据对图像的分析,并与地球上的阿波罗样本相比较,这正是我们所期望在月球上发现的普通物质:岩石。

更确切地说,是岩石被熔化在一起(很可能是在陨石撞击的高温下)形成了深绿色的、光滑的玻璃状物质。它是由月球风化层和角砾岩的撞击焊接、胶结和粘结形成的熔融角砾岩。

研究人员使用玉兔2号的全景照相机、可见光和近红外成像光谱仪(VNIS)和避免危险照相机拍摄的图像的更详细分析支持了这一假设。

特别是,来自VNIS的图像让研究人员能够分解物质反射的光,并确定其化学成分,以及周围的浮土(碎石和灰尘)。

根据这一分析,风化层主要由斜长石(约45%)、辉石(7%)和橄榄石(6%)组成,这是相当标准的月球物质。

然而,这种玻璃状物质的成分很难详细的解开,原因是因为光线太弱。他们只能分辨出大约38%的斜长石。 这与周围的风化层没有什么不同,表明其成分可能相似。

研究人员还能够确定这种材料是深绿色的,大约52×16厘米。 它非常类似于阿波罗15号和17号任务分别回收的两个样本,编号为15466和170019。

这两个样本都是从撞击坑中提取的,被归类为角砾岩。大块的是月壤,小块的是黑色玻璃。

研究人员得出结论,这种物质可能是在陨石撞击期间产生的。当陨石撞击时,它熔化了一些风化层,风化层与未熔化的风化层混合形成角砾岩。

但撞击并不一定发生在发现这种物质的陨石坑里。因为风化层可能是两个不同陨石坑的物质的混合物,所以这种物质可能是在不同的陨石坑中形成并喷射出来的,最终降落在了玉兔2发现它的地方。

此外,玉兔2号发现这块物质的陨石坑的大小约2米宽,这个陨石坑太小了,无法产生一个一个52×16厘米的撞击熔池。

因此,撞击熔融角砾岩不太可能在发现它的火山口就地形成,很可能是在另一个不同的事件中形成的,并被喷射到新的位置并砸出了一个小坑。

所以基于我们现有的数据,玉兔2号发现的物质并不那么神秘,就是陨石撞击形成的熔融角砾岩。并且在阿波罗任务期间,这种物质已经被带回了地球。

现在我们终于可以放心了,因为再也不用担心一滩神秘的月球粘液。

参考:
研究论文已经发表在《地球和行星科学快报》。
Impact melt breccia and surrounding regolith measured by Chang'e-4 rover

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