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月球背面神秘「凝膠狀」已被確認!不用再擔心這灘月球「粘液」了

2024-06-25科學

「嫦娥4號」於2018年12月發射,是一枚旨在探索月球背面的無人月球探測器。

所謂「月球背面」,指的是從地球上看不到的那一側,由於月球與地球的潮汐釘選,這一區域一直被視為未知且神秘的。

月球的背面不僅無法直接觀測,其通訊難度也極大,因此此前未有探測器成功著陸。

科學家們為確保嫦娥4號能在月球背面著陸,特別在拉格朗日點部署了「鵲橋」中繼衛星以便通訊。探測器本身於2018年5月20日被送入太空。

2019年1月3日下午約14時,「嫦娥4號」在月球背面安全著陸,標誌著中國在月球表面的第三次軟著陸,同時也是世界上首次在月球背面實作軟著陸。

此次,嫦娥4號選擇在月球背面南極附近的地點著陸,能夠捕捉到南極艾特肯盆地的壯麗景色。艾特肯盆地位於月球背面,直徑大約2500公裏,深度約13公裏,是月球上最大的、也是太陽系中最大的隕石坑之一。

科學家推測南極艾特肯盆地是數十億年前一個巨大隕石撞擊月球時形成的。嫦娥四號的任務將提供有關該隕石坑形成年代及太陽系早期歷史的更多資訊。

同時,在2019年「玉兔2號」探測器的第八個月晝期間,在一處小撞擊坑中,發現了一種與周邊環境明顯不同的特殊物質結構。

論文中提到:「嫦娥四號探測器在探索月球南極艾特肯盆地的馮·卡爾曼隕石坑時,在其中一個隕石坑底部發現了一種深綠色且閃光的神秘物質。」

此物質初被描述為「凝膠狀」,令人聯想到月球表面可能存在水分或類似黏性物質,從而增添了一份神秘感。

但隨後釋出的影像顯示,這種物質具有光澤但並非潮濕,研究人員推斷,其實質為撞擊熔融物質,與最初的「凝膠狀」描述無關。

這種物質現已確認。對比地球上的阿波羅樣本後,分析結果顯示這種物質是月球上常見的巖石。

更具體地,是巖石在隕石撞擊的高溫作用下熔化形成的深綠色光滑的玻璃狀物質。它是透過月球表面風化層和角礫巖的撞擊焊接、膠結和粘結形成的熔融角礫巖。

透過玉兔2號攜帶的全景照相機、可見光及近紅外成像光譜儀(VNIS)及危險避免網路攝影機拍攝的影像,進行了更為詳盡的分析,從而支持了這一假設。

特別是,VNIS提供的影像分析幫助研究人員辨識了物質的化學成分,包括周圍的碎石和灰塵。

據分析,這些風化層主要由斜長石(約45%)、輝石(7%)和橄欖石(6%)組成,這是典型的月球物質。

而這種玻璃狀物質的具體成分難以詳細解析,主要是因為光線過於微弱,研究人員僅能確認約38%的斜長石成分。這表明其與周邊風化層的成分相似。

研究人員還確定了這種材料為深綠色,大約52×16厘米大小。它與阿波羅15號和17號任務中收集的兩個樣本15466和170019非常相似。

這兩個樣本均來源於撞擊坑,被歸類為角礫巖。它們大部份為月壤,小部份為黑色玻璃。

因此,研究人員得出結論,這種物質可能是在隕石撞擊期間形成的。當隕石撞擊時,它熔化了部份風化層,風化層與未熔化的風化層混合,形成了角礫巖。

但這種撞擊並不一定發生在這種物質被發現的隕石坑中。因為風化層可能是兩個不同隕石坑的物質混合,所以這種物質可能是在不同的隕石坑中形成並噴射出來的,最終降落在玉兔2號發現的位置。

玉兔2號發現這塊物質的隕石坑只有2公尺寬,這個隕石坑太小,無法形成一個52×16厘米的撞擊熔池。

因此,這塊撞擊熔融角礫巖不太可能是在它被發現的火山口就地形成的,很可能是在一個不同的事件中形成,並被噴射到新位置,形成了一個小坑。

所以,根據現有數據,玉兔2號發現的物質並非神秘,而是隕石撞擊形成的熔融角礫巖。並且在阿波羅任務期間,這種物質已經被帶回了地球。

現在我們可以放心,不必再擔心是一灘神秘的月球粘液。

參考:

研究論文已經發表在【地球和行星科學快報】。

Impact melt breccia and surrounding regolith measured by Chang'e-4 rover