月球的正反面差異長(zhǎng)久以來(lái)困擾著科學(xué)家們。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,月球初生時(shí)猶如一片沸騰的巖漿海洋,在冷卻過(guò)程中,密度較小的富含鈣的斜長(zhǎng)巖上浮至表層,構(gòu)筑了月球上最古老的原始外殼。美國(guó)的阿波羅任務(wù)曾從月球正面采集到這類(lèi)斜長(zhǎng)巖樣本,但這些樣本不僅數(shù)量有限,且地域代表性不足,因此月球背面是否同樣覆蓋著這樣的原始外殼,一直是科學(xué)界的一個(gè)謎團(tuán)。
嫦娥六號(hào)探測(cè)器則深入月球背面的阿波羅盆地,這里地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多次撞擊事件導(dǎo)致月殼較薄,各種物質(zhì)混雜。這一特性為科研人員解讀嫦娥六號(hào)帶回的樣本增添了不小的難度。
科研人員在此次研究中,結(jié)合了“月亮女神”探測(cè)器的多波段成像數(shù)據(jù),將嫦娥六號(hào)樣本與現(xiàn)有的月球巖石數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬光譜以及阿波羅任務(wù)帶回的斜長(zhǎng)巖樣本進(jìn)行了詳盡比對(duì)。令人興奮的是,他們成功識(shí)別出51處明顯含有斜長(zhǎng)巖的巖石露頭。這些露頭中的斜長(zhǎng)石純度極高,堪稱(chēng)純斜長(zhǎng)巖,且主要分布在較晚期形成的撞擊坑壁和中央峰上,仿佛是撞擊事件將這些古老物質(zhì)挖掘到了地表。
嫦娥六號(hào)著陸于阿波羅盆地南部的月海平原,周?chē)h(huán)繞著多個(gè)含有純斜長(zhǎng)巖露頭的撞擊坑。模擬分析揭示,這些含斜長(zhǎng)巖的撞擊坑濺射出的物質(zhì),在嫦娥六號(hào)著陸點(diǎn)堆積厚度超過(guò)10厘米。這意味著,嫦娥六號(hào)在采集月壤時(shí)極有可能觸及到這些源自月球最古老外殼的碎片。阿波羅盆地中還潛藏著可能源自月幔的低鈣輝石,因此嫦娥六號(hào)帶回的“月球珍寶”極可能同時(shí)蘊(yùn)含原始月殼和月幔物質(zhì)。
領(lǐng)導(dǎo)此次研究的中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員劉洋指出,這項(xiàng)研究不僅深化了我們對(duì)月球背面這一區(qū)域原始月殼分布的理解,更為探索月球巖漿洋冷卻歷程、月殼與月幔的演化等月球早期歷史提供了寶貴的科學(xué)參考。