“玉兔”月球车研究成果出炉 科学家解密月壤

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月球是地球上唯一的卫星，但我们对这个邻居知之甚少。它是如何形成的？有什么特点？这些问题仍然没有答案。随着探月工程的逐步推进，中国科学家正在更加努力地解决各种各样的月球难题。4月13日，《美国国家科学院院刊》介绍了中国科学家对月球车探测数据的最新研究成果，并解答了一些月球土壤之谜。中国科学院地质与地球物理研究所研究员、“嫦娥三号”月球区域地球化学及构造动力学演化模型研究组负责人林说:“‘玉兔’降落在月球多雨的海盆中，相关数据对于了解该地区火山活动历史，帮助人们进一步了解月球的演化具有重要的科学意义。"

雨海是月球上最重要的区域之一

月球表面有黑暗的部分和明亮的区域。明亮的区域是高地，而黑暗的区域是洼地，如平原或盆地。林介绍说，玉海盆地是对月球影响最大的盆地和最重要的地区之一。“美国的阿波罗和苏联的无人月球探测器曾经从月球上取样并返回。共有9个采样点，但它们没有落在玉海盆地。”林对说，“对于整个月球来说，这些现有的点显然是不够的，也不能完全代表整个月球。因此，嫦娥三号在玉海盆地登陆，玉兔在登陆区开展勘探活动。获得的数据进一步丰富了我们对月球的了解。"

此外，稀土和放射性元素也在环玉海盆地周围富集，这可能是从盆地底部挖掘出来的。林向介绍了稀土、放射性元素等。在岩浆冷却过程中，不要进入结晶矿物，而要留在熔体中。这样，最后一点岩浆富含这些元素。在月球形成的假说中，预言在月球外壳和月球地幔之间会有一层由最后的岩浆固结而成的物质，它富含稀土和放射性元素。“因此，清楚地研究这一地区对我们理解月球的形成历史具有重要意义。”

雷达测量:修正的月球土壤厚度

嫦娥三号玉兔月球车装有月球雷达，其任务之一是探测月球土壤的厚度。这是人类第一次用雷达直接探测月球表面。探测结果表明，玉兔月球车轨迹下月壤平均厚度约为5米。林杨婷说:“我认为用这种方法获得的数据非常准确。例如，这几乎等同于直接挖一个坑来测量月球土壤的厚度。”

这些测量数据将纠正科学家先前对月球土壤厚度的推测。在此之前，用间接法估算月壤厚度，估计月海地区月壤厚度约为2~4米。“月球土壤被小行星打碎了，所以地方越老，月球土壤就越厚。如果通过绘制月球某些区域的估计月球土壤厚度和月球表面年龄来获得年龄-厚度曲线，那么Yutu相当于为该曲线设定一个参考点。测得的玉兔月壤厚度明显高于之前的预期，这表明之前月壤的厚度被低估了。”

月球土壤富含氦-3和氢，其中氦-3是未来核聚变的主要能源，而氢不仅可以合成水，还可以作为空间导航的能源——尽管它还远未实际应用。林说:“通过测量月壤厚度，可以准确估算月壤总量和相应的资源储量，这对今后月球资源的开发具有重要意义。”

光谱和粒子激发x光光谱仪:月球土壤矿物和化学成分的测定

林说:“光谱是用来检测月球土壤和岩石的矿物成分，而粒子激发的x光光谱仪是用来检测其化学成分的。”令我惊讶的是，这种粒子激发的X射线谱仪可以探测到含量不到万分之二的四种微量元素。”

根据粒子激发X射线能谱获得的数据，得到了月球土壤中镁、铝、硅、钙、钛、钾、铬、铁、锶、钇、锆和锆的含量。地球化学家习惯于使用微量元素来区分看似相似的岩石的不同来源和来源。”林说，这些微量元素具有非常重要的指示意义，“表明玄武岩是由月球深部的月球地幔形成的，然后在上升的途中，它与稀土和富放射性元素的物质混合在一起，最迟固结在月球上。”

[/s2/]月球在以后的岁月里仍然会非常活跃

大多数科学家认为，月球可能在大约39亿年前经历了高强度小行星撞击阶段，并在月球表面形成了大大小小的撞击盆地。在那之后，这些盆地充满了38亿到31亿年前火山持续喷出的玄武岩浆。此后，月球进入老年，岩浆活动趋于停止，月球变得寒冷和坚硬。

林说，月球表面撞击坑的统计数据显示，位于雨盆地嫦娥三号着陆区的玄武岩非常年轻，可能在25亿年前喷发，但其厚度未知。

“我们根据月球雷达的数据解释，月球土壤深处有三个界面，代表三组玄武岩的厚度。最上面的一组，也就是最新的玄武岩，有195米厚，表明是月亮。在岩浆活动的晚期，即大约25亿年前，仍有巨大的玄武岩浆喷发。”

来源：零点娱乐时刊