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嫦娥(e)四(si)(si)號著(zhu)陸器和“玉兔二號”月(yue)球車分(fen)別于(yu)3月(yue)21日2時(shi)和3月(yue)20日17時(shi)09分(fen)結束第28月(yue)晝工作，進入月(yue)夜(ye)休(xiu)眠。截至目前(qian)，嫦娥(e)四(si)(si)號著(zhu)陸器和“玉兔二號”月(yue)球車已在月(yue)面生存了808個地(di)球日，本月(yue)晝月(yue)球車行駛(shi)約30米，累計行駛(shi)里(li)程682.77米。

嫦娥四號巡視路徑圖

科(ke)研(yan)(yan)人員(yuan)通(tong)過系統分析嫦娥四號獲取(qu)的(de)探測數據，取(qu)得(de)一(yi)系列有(you)關(guan)著(zhu)陸區(qu)礦物(wu)成分、地(di)形地(di)質演化歷(li)史、月壤太(tai)空風化程度和淺層地(di)下(xia)結構等方(fang)面的(de)科(ke)學成果。近日，中國科(ke)學院(yuan)空天信息創新研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)遙感科(ke)學國家(jia)重點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)成果發表(biao)在(zai)國際(ji)期(qi)刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科(ke)研(yan)(yan)團隊通(tong)過分析巡(xun)視區(qu)石(shi)(shi)塊的(de)光譜特征，推斷石(shi)(shi)塊很(hen)可能源(yuan)自(zi)古老的(de)芬森(sen)撞擊(ji)(ji)坑，空間分布特征表(biao)明(ming)它們是(shi)新鮮出(chu)露的(de)撞擊(ji)(ji)坑濺射物(wu)。這些石(shi)(shi)塊由芬森(sen)撞擊(ji)(ji)坑濺射過來后原本埋藏在(zai)月壤之中，后期(qi)由于(yu)織女撞擊(ji)(ji)坑濺射物(wu)的(de)撞擊(ji)(ji)挖掘作用(yong)而暴露在(zai)月表(biao)。

圖1.(a)“ 嫦娥四號”著陸區地質背景圖；(b)“ 玉兔二號”前13月晝巡視路線圖

多項(xiang)研究揭示，嫦娥四號(hao)著陸區被35億(yi)年前形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)芬森撞擊坑的(de)(de)(de)濺射物覆蓋(gai)。這些(xie)濺射物經歷長時間(jian)的(de)(de)(de)演化后，形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)層大約12米厚(hou)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)粒月(yue)(yue)球(qiu)土(tu)壤。而在(zai)第3和(he)13月(yue)(yue)晝(zhou)期間(jian)，“玉兔(tu)二號(hao)”月(yue)(yue)球(qiu)車(che)發現巡視區存在(zai)較(jiao)多的(de)(de)(de)石塊(kuai)(kuai)(圖2)。“玉兔(tu)二號(hao)”月(yue)(yue)球(qiu)車(che)通過詳細(xi)(xi)的(de)(de)(de)就位探測，獲(huo)得了(le)兩塊(kuai)(kuai)代表性石塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)光譜和(he)周圍地(di)貌的(de)(de)(de)全景影像圖。

圖2“玉兔二號”月球獲取的全景影像鑲嵌圖：(a)第3月晝；(b)第13月晝

光(guang)(guang)譜(pu)對(dui)比結果顯示(圖 3)，石塊(kuai)的光(guang)(guang)譜(pu)吸收(shou)特征與芬森撞擊坑物質的光(guang)(guang)譜(pu)吸收(shou)特征較(jiao)為接近，而(er)與馮·卡門(men)撞擊坑內(nei)部玄武(wu)巖的光(guang)(guang)譜(pu)吸收(shou)特征差異較(jiao)大。這說明(ming)了這些石塊(kuai)并(bing)非是(shi)本地玄武(wu)巖，而(er)它們極有(you)可能源自(zi)芬森撞擊坑濺射物。

圖3 (a)石塊、芬森撞擊坑濺射物和玄武巖光譜；(b)光譜吸收特征對比

“玉兔(tu)二號”月球車在(zai)(zai)第13月晝(zhou)期間(jian)發現的(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)主(zhu)要分布(bu)(bu)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)周圍(wei)(wei)。石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)總(zong)體密(mi)度隨(sui)著距(ju)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)坑(keng)沿距(ju)離(li)的(de)(de)擴大(da)而逐漸降低，且部分石(shi)塊(kuai)(kuai)沿特定方向呈(cheng)鏈狀分布(bu)(bu)(圖(tu)4)。石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)空間(jian)分布(bu)(bu)特征(zheng)表明(ming)它(ta)們是當前(qian)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)濺射物。這個(ge)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)呈(cheng)橢圓狀，長軸方向為西北(bei)—東南(nan)向。持續不(bu)斷的(de)(de)(微(wei))隕石(shi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)和晝(zhou)夜溫差引起的(de)(de)熱脹冷縮導致月表出露的(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)在(zai)(zai)幾千萬年內便逐漸破碎消失。周圍(wei)(wei)留存的(de)(de)大(da)量石(shi)塊(kuai)(kuai)說明(ming)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)是一(yi)個(ge)新鮮撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)，這些石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)出露時間(jian)比較短。

圖4 (a)、(b)和(c) “玉兔二號”月球在第13、14和15月晝獲取的全景影像鑲嵌圖。(d)撞擊坑周圍的石塊空間分布

已有研究(jiu)結果顯示，位(wei)于著(zhu)陸區西(xi)北方向的(de)織(zhi)(zhi)女撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)一條濺射紋(wen)恰好穿過了著(zhu)陸點附(fu)近區域(yu)，而濺射紋(wen)內(nei)常常可見由(you)濺射物形成的(de)二次撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)。“玉兔二號”巡(xun)視區確實(shi)還能(neng)觀察到若干個內(nei)部和周邊均(jun)存在碎塊狀物質(zhi)的(de)米級(ji)和亞(ya)米級(ji)的(de)新鮮撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(圖 5)。結合橢圓撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)長軸(zhou)方向推斷(duan)，這些新鮮撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)應當為織(zhi)(zhi)女撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)濺射物形成的(de)二次撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)。

圖5“玉兔二號”月球車巡視區域的新鮮撞擊坑

基于以上分析，本研(yan)究(jiu)認為“玉兔二(er)號”月球車觀察到的(de)石塊(kuai)實(shi)際源(yuan)自(zi)古(gu)老的(de)芬森撞擊(ji)(ji)坑(keng)，它們(men)原本埋(mai)藏在著陸(lu)區月壤之(zhi)中，后期由(you)于織女撞擊(ji)(ji)坑(keng)濺射物的(de)撞擊(ji)(ji)挖(wa)掘作(zuo)用(yong)而暴露在月表(biao)。織女撞擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)定年(nian)結果(guo)揭示這(zhe)些(xie)石塊(kuai)已在月表(biao)存在了大約1600萬(wan)年(nian)(圖 6)。

圖 6織女撞擊坑定年結果

成果來源：

中國科學院空天信息創新研究院遙感科學國家重點實驗室芶盛博士、邸凱昌研究員、岳宗玉研究員等

【責任編輯：李子紅(hong)】