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权威揭秘!玉兔二号首次发现的月球深部物质是啥?

中国宇航学会
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北京时间5月16日凌晨,中国科学家在国际科学期刊《自然》发表重大发现,玉兔二号的探测数据证明嫦娥四号落区月壤中存在以橄榄石和低钙辉石为主的月球深部物质。

看完这则消息,小伙伴们是否与小编一样,对这两种矿石以及“月球深部物质”产生了疑问呢?让我们一同来解读吧!

首先,我们来看看橄榄石和低钙辉石。尽管地球上也有橄榄石,但月球上的橄榄石含有更多的铁和更少的镁。橄榄石在月岩中分布广泛,在不同岩石中的含量不同。橄榄石中铁橄榄石端元矿物的含量对了解月海玄武岩的演化机理有重要的意义。

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橄榄石和辉石的晶体结构

辉石是绝大多数月岩中的主要矿物,它的成分变化很大。辉石记录了月球岩石形成的条件和演化的历史,而低钙辉石就是辉石的一种。由于辉石在不同形成环境和条件下,比如压力、温度等,成分会发生变化,因此,研究低钙辉石会帮助我们了解它形成的环境和条件。

经过分析和研究,研究人员发现在嫦娥四号落区月壤中,橄榄石含量最高,低钙辉石次之,并含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合让研究人员十分激动,因为根据矿物组合,这片区域的月壤很可能源于月幔。

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玉兔二号踏上落区

我们知道,月球分为三层,由内而外是月核、月幔、月壳。其中,布满月壤和岩石碎块的月壳厚度约为60-65千米,月壳以下到1000千米处都是月幔。月幔体积很大,占了月球总体积的一半以上。

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月球内部结构

有关月球早期演化的理论认为,月球岩浆演化时,较轻的斜长石组分上浮形成了月壳,而橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成月幔。此前,这一理论一直没有充分的证据予以支撑,嫦娥四号落区的发现首次为这一理论提供了很好的佐证。

人类开始探月已有六十年,为什么一直没有证据证明上面的理论呢?由于月壳较厚,以往的月球探测能够接触到的月球样品都来自月球表面。再加上月球基本没有火山和板块运动,所以在月球表面找到月球深部物质的机会很少。

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人类第一个月球探测器月球1号已发射60年

而此次玉兔二号能够接触到这些月球深部物质,研究人员认为主要是得益于位于冯·卡门撞击坑东北部的芬森撞击坑。

他们猜想,艾肯特盆地形成后,月球背面继续遭受着小行星的撞击。当芬森撞击坑形成时,可能撞穿了月壳,将月幔溅射到了位于艾肯特盆地中部的冯·卡门撞击坑中。嫦娥四号和玉兔二号正好降落于此,也是欧气满满呢!

未来,玉兔二号将为我们传回更多的月面数据,研究这些数据将为中国月球采样返回甚至月球基地建设提供参考依据。我们也可以从中研究月球形成初期和演化过程,更深刻地认识地球和太阳系的起源与演化。小编仿佛看到一扇神秘的大门正在开启,不禁要为二兔加油点赞啦!

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除了矿物,月球还有许多宝藏值得我们开发和利用。月球拥有天然的超稳定、超真空、超安静、超洁净、低重力的环境,因此是天然实验室和理想的特殊产品生产基地;月球资源还可以作为火箭液体推进剂的原料,所以未来执行载人火星任务时,月球还可以作为中转站;由于月球背面没有来自地球的电磁波的干扰,因此月球是进行射电天文观测的理想场所……

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月球蕴藏着许多宝藏

想不到我们的“好邻居”居然藏了这么多宝吧,尽管对这些资源的开发和利用还需要很长的一段时间,但小编相信,我们终究会立足月球,向着更深的太空迈出步伐!

参考文献/新华网、《月球科学概论》《奔向月球》

文/杨斯爽

编辑/杨斯爽、贾冰玉

审校/杨洁

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太傅级
2022-05-22