中國科學家利用嫦娥四號證明月球背面存在橄欖石和低鈣輝石

資料圖：嫦娥四號探測器拍攝的圖像。中國國家航天局/供圖

科技日報北京5月15日電 (記者李大慶)5月15日，《自然》雜志發布了月球探測的一項重大發現。中科院國家天文臺李春來領導的團隊利用嫦娥四號就位光譜探測數據，證明了月球背面南極——艾特肯盆地(SPA)存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質，為月幔物質組成提供了直接證據，這將為完善月球形成與演化模型提供支撐。

今年1月3日，嫦娥四號在月球背面馮·卡門坑內著陸。玉兔2號與著陸器分離，它所攜帶的紅外成像光譜儀獲取了兩個探測點高質量光譜數據。研究人員通過對光譜數據的分析發現，嫦娥四號著陸區月壤光譜的吸收特征與月球正面月海玄武巖質月壤光譜的吸收特征存在顯著差異。月壤物質中橄欖石相對含量最高，低鈣輝石次之，僅含有很少量的高鈣輝石。這種礦物組合很可能代表了源于月幔的深部物質。

嫦娥四號探測器的著陸點位于SPA盆地內的馮·卡門撞擊坑內部。高分辨率遙感圖像數據和高光譜數據的分析顯示，嫦娥四號位于玄武巖“平原”的撞擊濺射物上，這些濺射物來自東北方向的芬森撞擊坑。芬森撞擊坑是由小天體撞擊SPA盆地內部而形成，猶如在SPA表面打了一“深鉆”，將SPA盆地表面以下月球更深部物質挖掘出來，產生的濺射物四處拋射。因此，通過嫦娥四號攜帶的紅外成像光譜儀分析到的對象是芬森撞擊坑拋射到馮·卡門撞擊坑表面的月幔物質。

基于嫦娥四號探測數據的研究結果揭示了月球背面的物質組成，證實了月幔富含橄欖石推論的正確性。