圖:6月26日,在中國航天科技集團(tuán)五院舉行的嫦娥六號(hào)返回器開艙儀式現(xiàn)場,科研人員取出月球樣品容器準(zhǔn)備稱重。\新華社
今年6月,中國嫦娥六號(hào)任務(wù)取回人類首批來自月球背面的月壤標(biāo)本。甲辰年中秋節(jié)到來之際,中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)表嫦娥六號(hào)月背樣品的首篇研究論文,給人們帶來不一樣的中秋祝福。研究顯示,嫦娥六號(hào)月背樣品具有較低密度,表明其結(jié)構(gòu)較為松散,孔隙率較高;樣品中的微量元素含量,與位于月球正面風(fēng)暴洋克里普地體中的阿波羅任務(wù)和嫦娥五號(hào)任務(wù)的樣品表現(xiàn)出巨大差異,為理解月球正反兩面地質(zhì)差異開辟了新視角。
9月17日,嫦娥六號(hào)返回樣品的首篇論文,由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)李春來、中國探月與航天工程中心胡浩、北京控制工程研究所楊孟飛領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在《國家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review, NSR)上發(fā)表。該論文報(bào)道了嫦娥六號(hào)返回樣品的物理、礦物和地球化學(xué)特征。
“解碼”月球內(nèi)部物質(zhì)組成
嫦娥六號(hào)采樣任務(wù)的著陸點(diǎn)位于月球背面南極─艾特肯盆地。采樣點(diǎn)位于盆地內(nèi)部阿波羅撞擊坑邊緣,該區(qū)域月殼極薄,有望揭露月球背面早期撞擊盆地的原始物質(zhì)。嫦娥六號(hào)樣品不僅包括了記錄火山活動(dòng)歷史的玄武巖,還混合了來自其他區(qū)域的非玄武質(zhì)物質(zhì)。這些樣品,如同月球遠(yuǎn)古時(shí)期的“信使”,為研究月球早期的撞擊歷史、月球背面火山活動(dòng)以及月球內(nèi)部物質(zhì)組成提供了重要的第一手資料。
論文指出,嫦娥六號(hào)樣品具有較低密度,表明其結(jié)構(gòu)較為松散,孔隙率較高。顆粒分析顯示,月壤的粒徑呈現(xiàn)雙峰式分布,暗示樣品可能經(jīng)歷了不同物源的混合作用。與嫦娥五號(hào)樣品相比,此次樣品中斜長石含量明顯增加,而橄欖石含量顯著減少,表明該區(qū)域的月壤明顯受到了非玄武質(zhì)物質(zhì)的影響。
填補(bǔ)月球背面研究歷史空白
此外,嫦娥六號(hào)采集的巖屑碎片主要由玄武巖、角礫巖、黏結(jié)巖、淺色巖石和玻璃質(zhì)物質(zhì)組成。其中,玄武巖碎片占總量的30-40%,其礦物以輝石、斜長石和鈦鐵礦為主,橄欖石含量極低。角礫巖和黏結(jié)巖由玄武巖碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜長巖和蘇長巖等淺色巖石碎屑物質(zhì)構(gòu)成,進(jìn)一步揭示了樣品來源的復(fù)雜性。
礦物學(xué)分析顯示,嫦娥六號(hào)月壤樣品的主要物相組成為斜長石(32.6%)、輝石(33.3%)和玻璃(29.4%),其中玻璃含量接近阿波羅樣品的下限。此外,樣品中還檢測(cè)到少量的斜方輝石暗示了非玄武質(zhì)物質(zhì)的存在。地球化學(xué)分析進(jìn)一步揭示,嫦娥六號(hào)樣品中的鋁氧化物(Al2O3)和鈣氧化物(CaO)含量較高,而鐵氧化物(FeO)含量相對(duì)較低,這與月海玄武巖和斜長巖混合物的特征一致。此外,樣品中的釷(Th)、鈾(U)和鉀(K)等微量元素含量顯著低于KREEP(鉀、稀土元素、磷)玄武巖,與位于月球正面風(fēng)暴洋克里普地體中的阿波羅任務(wù)和嫦娥五號(hào)任務(wù)的樣品表現(xiàn)出了巨大差異。
論文表示,嫦娥六號(hào)帶回的月球背面樣品,不僅填補(bǔ)了月球背面研究的歷史空白,更為研究月球早期演化、背面火山活動(dòng)和撞擊歷史提供了直接證據(jù),也為理解月球背面與正面地質(zhì)差異開辟了新的視角。未來,嫦娥六號(hào)任務(wù)的成功不僅為月球科學(xué)研究開辟了新方向,更為人類未來更大規(guī)模的深空探測(cè)宏偉藍(lán)圖奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)??茖W(xué)家相信,隨著對(duì)這些珍貴樣品的深入研究,有望不斷加深對(duì)月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分及形成演化過程的理解,推動(dòng)月球及行星科學(xué)的蓬勃發(fā)展。
嫦娥六號(hào)返回樣品典型圖像