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月球背面發現地幔痕跡,類似地球內部構造

月球背面發現地幔痕跡,類似地球內部構造

Posted May. 17, 2019 07:45   

Updated May. 17, 2019 07:45

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  首次有具體證據表明,月球也像地球壹樣存在地幔。地幔是位於地殼下面的巖石層,圍繞由金屬形成的地核。這是今年1月3日人類歷史上第壹次在月球背面著陸的中國無人探月飛船“嫦娥四號”的第壹個研究成果。這被認為是幫助人類掌握月球起源和月球原始狀態、了解行星生成過程的壹大進展。

 科學家們壹直推測月球可能也有地幔,但未能明確查出月球是否存在地幔及其詳細結構。對日本探月衛星“月亮女神”在離月球表面約100公裏上空拍攝到的數據進行分析,只能推測出橄欖石或輝石的存在。地質學認為,橄欖石和輝石是源自於地幔中產生的巖漿的礦物。其特點是鈣成分少、鐵和鎂成分多。橄欖石和輝石的存在是證明月球也存在地幔的有力依據。

 中國科學院李春來博士研究團隊在國際學術期刊《自然》16日發表論文,介紹對“嫦娥四號”的“玉兔-2號”利用光學及近紅外線分光器進行的探測結果進行分析的結果。得出的結論是,月球南極艾肯盆地存在鈣含量少、鐵和鎂成分豐富的輝石和橄欖石。這是對探測機器人分析收集的數據與壹般月球表面物質成分的差異進行分析後得出的結論。

 艾肯盆地是月球背面最大的撞擊區,直徑2500公裏,深度13公裏,是壹個大型撞擊噴發區。科學家們推測,約46億年前地球與月亮形成後不久的41億年前左右,小行星或者隕石與月球相撞,形成了艾肯盆地。科學家們認為,當時巨大的沖擊力可能使月球地幔上部的物質噴濺到了月球表面。

 “嫦娥四號”降落在屬於艾肯盆地深處的“馮·卡爾曼”撞擊區,開始了人類首次對月球背面的探測。據推測,地球上看不到的月球背面很好地保存著月亮球的原始狀態。機器人探測器降落在艾肯盆地馮·卡爾曼撞擊區周圍,可以分析月球背面的地質、礦物、土壤的構成成分和地下水等。

 在人類探月史上,機器人探測器曾帶回過“月巖”,但對深13公裏的月球撞擊區的礦物進行直接勘探和分析,這還是第壹次。研究人員解釋說:“據推測,鈣含量低的輝石和橄欖石是可以用來估計月球地幔構成成分的物質”,“此次研究不僅可以了解月球地幔的結構,也是探知月球是如何形成、進化的契機。”

 韓國地質資源研究院責任研究員金京子(音譯)表示:“雖然推測月球上可能有地幔,但從未像此次研究結果那樣有具體證據”,“月球背面保留著很多原始月球的樣子,還有隕石和小行星與月球相撞的痕跡。”

 這次研究為人類更明確地研究月球起源開辟了道路。金京子表示:“‘用嫦娥4號’搭載體不僅可以探測土壤或礦物成分,還可以探測頻率、測定有無水,還可以探測特定礦物”,“如果對艾肯盆地的探測數據進行綜合分析,就能找到推測產生撞擊口當時的狀況,進壹步明確說明月球的起源。”


東亞科學記者 金民秀 reborn@donga.com