探月:“玉兔二号”发现的石块源自古老的芬森撞击坑

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据中国探月工程微信公众号消息，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于3月21日2时和3月20日17时09分结束第28月昼工做，进入月夜休眠。截至目前，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车已在月里熟存了808个地球日，本月昼月球车行驶约30米，累计行驶里程682.77米。

  嫦娥四号巡查路径图

  科研人员通过系统分析嫦娥四号获取的探测数据，取得一系列有关着陆区矿物成分、地形地质演变历史、月壤太空风化火平和浅层地下布局等方里的科教成果。近日，中国科教院空天信息创新研究院遥感科教国家重点实行室的研究成果发表在国际期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科研团队通过分析巡查区石块的光谱特征，揣摸石块很可能源自古老的芬森撞击坑，空间分布特征表明它们是奇怪出露的撞击坑溅射物。这些石块由芬森撞击坑溅射过去后本本埋藏在月壤当中，前期因为织女撞击坑溅射物的撞击挖掘做用而暴露在月表。

  图 1.(a)“ 嫦娥四号”着陆区地质布景图；(b)“ 玉兔二号”前13月昼巡查路线图

  多项研究揭示，嫦娥四号着陆区被35亿年前构成的芬森撞击坑的溅射物笼罩。这些溅射物经历长时间的演变后，构成了一层大约12米厚的细粒月球土壤。而在第3和13月昼时代，“玉兔二号”月球车发现巡查区存在较多的石块(图2)。“玉兔二号”月球车通过具体的就位探测，获得了两块代表性石块的光谱和周围地貌的全景影象图。

  图 2“玉兔二号”月球获取的全景影象镶嵌图：(a)第3月昼；(b)第13月昼

  光谱比照结果表现(图 3)，石块的光谱吸收特征取芬森撞击坑物资的光谱吸收特征较为接近，而取冯·卡门撞击坑内部玄武岩的光谱吸收特征差异较大。这说明了这些石块并非是本地玄武岩，而它们极有可能源自芬森撞击坑溅射物。

  图 3 (a)石块、芬森撞击坑溅射物和玄武岩光谱；(b)光谱吸收特征比照

  “玉兔二号”月球车在第13月昼时代发现的石块首要分布在一个撞击坑的周围。石块的整体稀度随着距撞击坑坑沿间隔的扩大而渐渐降低，且局部石块沿特定标的目标呈链状分布(图4)。石块的空间分布特征表明它们是当前撞击坑的溅射物。这个撞击坑呈椭圆状，长轴标的目标为西北—东南向。持续不休的(微)陨石撞击和日夜温差引发的热胀冷缩导致月表出露的石块在几万万年内便渐渐破碎消失。周围留存的大量石块说明撞击坑是一个奇怪撞击坑，这些石块的出露时间比较短。

  图 4 (a)、(b)和(c) “玉兔二号”月球在第13、14和15月昼获取的全景影象镶嵌图。(d)撞击坑周围的石块空间分布

  ——已有研究结果表现，位于着陆区西北标的目标的织女撞击坑的一条溅射纹正好穿过了着陆点四周区域，而溅射纹内常常可见由溅射物构成的二次撞击坑。“玉兔二号”巡查区的确还能不雅察到若干个内部和周边均存在碎块状物资的米级和亚米级的奇怪撞击坑(图 5)。分离椭圆撞击坑的长轴标的目标揣摸，这些奇怪撞击坑应当为织女撞击坑溅射物构成的二次撞击坑。

  图 5“玉兔二号”月球车巡查区域的奇怪撞击坑

  基于以上分析，本研究认为“玉兔二号”月球车不雅察到的石块实际源自古老的芬森撞击坑，它们本本埋藏在着陆区月壤当中，前期因为织女撞击坑溅射物的撞击挖掘做用而暴露在月表。织女撞击坑的定年结果揭示这些石块已在月表存在了大约1600万年(图 6)。