|
; t: k/ S5 r/ \ 本文转自：中国科学报 : m; Q, E7 H) p
& Z4 E2 j+ e! T' K" J( V 图片来源：David Gannon/AFP via Getty % z& u9 k% D- s) {5 j
本报讯印度“月船3号”探测器首次测量了月球南极附近土壤的成分。它发现的矿物质进一步证明，月球表面在其形成后不久就完全熔化了，并形成一片岩浆海洋。相关研究8月21日发表于《自然》。
* u' b& Q4 l6 O" V “月船3号”于2023年7月14日发射升空，其“维克拉姆”着陆器于8月23日成功在月球南极着陆。“维克拉姆”着陆器高约2米、重约1700公斤，携带了一辆26公斤的月球车——Pragyan。 6 @# B1 C, T, n7 t5 z
Pragyan在10天内收集了从温度到地震的相关测量数据，还研究了月球风化层（覆盖大部分月球表面的精细物质）的化学成分。月球车通过部署阿尔法粒子X射线光谱仪（APXS），在月球表面不同位置进行了23次探测。
3 E, b l" L. k$ v! | 印度物理研究实验室X射线天文学家Santosh Vadawale和同事分析了APXS收集的23个样本数据，并利用这些信息确定了月球风化层包含的元素及其相对丰度，从而揭示了月壤的矿物成分。 ! L$ o& c5 q: @1 E! B$ B. L
研究人员发现，所有23个样本的主要成分都为月球上常见的含铁斜长岩。
; `6 K5 b& Y. T" X, j4 h' \ 此前的月球着陆器也得到了类似结果，但“月船3号”获得的是月球极地地区的第一个样本，而之前着陆器访问的是月球赤道和中纬度地区。总之，这些分析表明，月球风化层的构成分布均匀。Vadawale说，这直接证实了月球表面在形成后是一片熔融的岩浆海洋。
7 v+ k4 q% A% I \4 o% u9 c 据悉，两个独立团队通过分析美国“阿波罗11号”收集的岩石样本，于1970年提出了月球存在岩浆海洋的假说。该假说认为，月球早期曾发生过全球性熔融，形成了很深的岩浆海洋。随着岩浆海洋冷却，密度较低的含铁斜长岩浮到月球表面，较重的矿物则下沉形成月幔。而此次探月，“月船3号”的上述发现支持了这一假说。 4 N. A+ s8 B: k4 z3 B
此外，Vadawale和同事发现，与钙相比，样本中镁的含量更高，表明月球较深部位的镁铁质物质已混合到风化层中。研究人员将这归因于月球南极-艾特肯盆地的形成。该盆地的边缘距离“月船3号”着陆点350公里。
# q* Z5 m6 x; E “形成如此大的撞击盆地，会将更深层的物质‘挖’出来。”Vadawale说，因为撞击物会深入月表以下，致使更深层的富含镁的物质大范围散布，略微改变了如今采集样本的风化层。
7 ]4 `9 Y5 @/ v% [8 _& X% E 但南极-艾特肯盆地似乎主要由辉石组成，与此次样本数据不太吻合。研究人员表示，要了解这个问题，可能得将样本带回地球分析。（徐锐） + T6 P& H/ B- _) i
相关论文信息：
+ x& `5 ^' v# R2 |6 H0 {& [' S https://doi.org/10.1038/s41586-024-07870-7
7 s; F; L, D) L2 A" K$ Y& K( C
" b% N, F) O% H
O! G9 V" o& k2 S* g( C) V' d5 B7 u a( U& q I- ~* i d: o2 M% v
9 K A t) B+ h* J/ c5 m3 g5 [! k$ i j, n+ |7 A
* C. _4 x$ Y# S! a6 s$ n( k& X2 g# ?$ V8 H E( h" f: p0 O
9 j% U4 P: t! U" C' p& G6 g9 {0 A
, H8 y9 G6 Y& U: v7 K$ k3 K, p) z | 
