在遙遠的月球上，一片熔巖的海洋可能曾經覆蓋了整個月面。這個大膽的假設得到了印度最新的Chandrayaan-3任務的數據支持。科學家們在【自然】雜誌上發表了他們的新發現。
2023年8月23日，一個名為Vikram的著陸器在月球表面成功著陸。隨後，一個名為Pragyan的月球車被部署出來，它之前被存放在Vikram上，以探索著陸點。
Vikram的著陸點比以往任何著陸器都要偏南，這讓科學家們得以一窺月球尚未被取樣的地質奧秘。Pragyan月球車的測量發現，周圍的月球土壤（或稱月壤）中化學元素的混合相對均勻，主要由一種名為鐵長石的白色巖石組成。
這些發現與月球赤道地區的兩個地點的樣本化學成分相似：一處是美國阿波羅16號任務的太空人在1972年收集的，另一處是同年蘇聯的月球20號任務的機器人帶回地球的。盡管這些樣本來自月球上相隔甚遠的地方，但它們的化學成分卻出奇地相似，這支持了月球早期歷史上曾被單一巖漿海洋覆蓋的觀點。
月球被認為形成於一個火星大小的行星與地球相撞時，撞擊產生的巖石隨後凝聚成了月球。月球巖漿海洋被認為從月球形成之初就存在，一直持續到數千萬年後。
隨著巖漿海洋的冷卻和結晶，最終形成了構成月球地殼的鐵長石巖石。Chandrayaan-3、阿波羅16號和月球20號都著陸在月球高地區域，這為比較提供了機會。這些任務的測量結果表明，月球表面的化學成分在月球車操作的數十米範圍內是均勻的。
這些「地面真實」的測量對於解釋軌域航天器的觀測至關重要。例如，科學家們將這些結果與印度以前的兩個月球任務——Chandrayaan-1和-2的數據進行了比較，這兩個任務都是從軌域上測量月球表面。
這些早期航天器的測量結果與Pragyan月球車的測量結果之間的一致性，為軌域數據集帶來了新的信心。軌域數據表明，該地區月球表面的化學成分在數公裏範圍內是均勻的。
這些測量對於解釋月球隕石也非常重要。這些隕石是當太空巖石撞擊月球時，從月球表面噴射到太空中的巖石樣本。這些巖石碎片可能稍後會進入地球大氣層，有些甚至落到地面。由於它們是從月球的不同部份隨機丟擲的，因此它們代表了以前任務未曾存取過的地區的樣本。
然而，由於這種隨機采樣模式，很難知道這些隕石來自月球的哪個地方。因此，Pragyan月球車的測量結果幫助我們構建了月球不同區域的外觀圖，以及我們的隕石樣本如何與這些區域比較。
月球巖漿海洋模型最初是在阿波羅11號任務的樣本返回後提出的。這個任務著陸在一個由暗色玄武巖主導的區域。然而，研究人員註意到，阿波羅11號的土壤也包含了富含礦物長石的白色巖石碎片，被命名為鐵長石。
這一發現導致了這樣的假設：白色巖石代表了原始的、古老的月球地殼的微小碎片。隨著巖漿海洋的冷卻，密度較大的礦物如橄欖石和輝石沈到下層形成地幔，而鐵長石由於比周圍巖漿密度小，浮到表面形成了月球的第一層地殼。
隨著時間的推移，為了解釋月球樣本的額外復雜性以及更普遍的月球地質觀測，研究人員開發了詳細模型來解釋月球地殼是如何形成以及後來如何被火山爆發和撞擊坑撞擊所改變的。一些模型預測月球地殼有多層，頂部是鐵長石巖石，下面則是更富含鎂的巖石。
有趣的是，這項研究中測量的組成並不是人們所認為的原始鐵長石，它被認為構成了古老的月球地殼。相反，它含有更多的鎂。這一觀察表明，月球地殼中某些礦物的濃度高於原始月球巖漿海洋模型所建議的。作者認為，他們的測量可能代表了構成古老月球地殼的鐵長石巖石的混合組成，以及來自下層更富含鎂的巖石的物質。
這些不同的物質層可能在月球撞擊坑的形成過程中透過物質挖掘混合。特別是，Chandrayaan-3的著陸點可能被大約1.5-2公裏的噴射巖石所覆蓋，這些巖石來自所謂的「南極-艾特肯」撞擊盆地——一個直徑2500公裏的表面凹陷，被認為是月球早期歷史上由巨大的撞擊事件造成的。
後來的撞擊坑撞擊事件將進一步混合和分布這些物質，從而產生了Chandrayaan-3任務在這項研究中測量的化學特征。這些發現為我們理解月球的起源和演變提供了寶貴的線索，也為我們未來的月球探索和研究奠定了基礎。
