中国“玉兔”显示月壤厚度可能被低估

时间:2019-06-11
author:秦酚

  中国“玉兔”月球车获得的探测数据显示,月壤的厚度可能明显高于以往的估算,而且月球直到约25亿年前仍存在大规模的火山喷发。这些成果对进一步认识月球的演化历史有着重要意义。

  这项研究13日以封面文章的形式发表在美国《国家科学院学报》上。2013年12月,中国嫦娥三号着陆器携带“玉兔”月球车在月球雨海北部成功着陆,“玉兔”搭载的测月雷达对月壤及下覆岩层的结构进行了探测。这也是人类探月任务首次使用测月雷达。

  负责研究的中国科学院地质与地球物理研究所研究员林杨挺告诉新华社记者,他们发现月壤分为两层,上层是月尘层,厚度约0.7米,“很细,石块少,相当于耕地每年翻土的那一层”,下层类似于地球的风化层,大小不等的石块向下逐渐增多。

  根据对测月雷达数据的分析,研究人员对月壤的厚度做出了相当大的修正。“之前估算的月壤厚度较小,一般仅为2至4米,而‘玉兔’着陆的区域年龄小,月壤厚度原本应该更薄,但实测结果却相反,达到5米。这说明以前对月壤厚度的估算明显偏小,”林杨挺说。

  林杨挺认为,月壤主要由小行星或彗星不断撞击月表而形成,氢及可用于核能发电的原材料氦-3就主要赋存在月壤中。

  研究人员还探测到月壤下覆的3层玄武岩,其中最上一层厚度为195米,这层玄武岩很年轻,约25亿年。林杨挺说,这说明月球晚至约25亿年前仍有大规模的火山喷发活动,而通常认为月球在30亿年前岩浆活动趋于停止。

  研究人员还第一次在月表用“玉兔”携带的粒子激发X射线谱仪测量月壤化学组成,获得了月壤镁、铝、钾、磷、钛、钙和铁等12种元素的含量,并与美国探测器在其他月海地区获得的月壤样品成分进行了对比分析,发现嫦娥三号着陆区月壤铁和钛含量高,铝含量低。

  粒子激发X射线谱仪的探测结果还显示,上述晚期形成的玄武岩由月球深部富铁和富钛的区域熔融形成,然后在喷发至月表前混入了月壳下月球岩浆洋的磷等残留物质。

  为推动中国月球探测工程的科学研究,中国科学院动员和组织院内外科学家,成立了5个核心团队,围绕嫦娥三号所获取的科学数据开展研究。由林杨挺带领的“嫦娥三号任务月球区域地球化学与构造动力学演化模型”团队就是其中之一。

  此前,由中国地质大学(武汉)等组成的另一团队在《科学》杂志上报告说,“玉兔”获得的数据显示,月球的地质史比人们此前认为的更为复杂。(记者林小春)