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嫦娥四號(hao)(hao)著(zhu)陸器和(he)(he)“玉兔二號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)車(che)分(fen)別于3月(yue)(yue)(yue)(yue)21日(ri)2時和(he)(he)3月(yue)(yue)(yue)(yue)20日(ri)17時09分(fen)結(jie)束(shu)第(di)28月(yue)(yue)(yue)(yue)晝(zhou)工作，進(jin)入(ru)月(yue)(yue)(yue)(yue)夜休眠。截至目前，嫦娥四號(hao)(hao)著(zhu)陸器和(he)(he)“玉兔二號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)車(che)已在月(yue)(yue)(yue)(yue)面(mian)生存(cun)了808個地(di)球(qiu)(qiu)日(ri)，本月(yue)(yue)(yue)(yue)晝(zhou)月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)車(che)行駛約30米，累(lei)計行駛里程682.77米。

嫦娥四號巡視路徑圖

科(ke)研(yan)人員通過(guo)(guo)系(xi)統分析嫦娥(e)四(si)號獲(huo)取(qu)的(de)(de)探測數據(ju)，取(qu)得一系(xi)列有關著(zhu)陸區礦物(wu)成(cheng)分、地(di)形(xing)地(di)質演化歷(li)史、月(yue)壤太(tai)空(kong)(kong)風化程度和淺層(ceng)地(di)下結構等(deng)方面的(de)(de)科(ke)學(xue)成(cheng)果。近日，中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)空(kong)(kong)天信息創(chuang)新(xin)研(yan)究(jiu)院(yuan)遙感科(ke)學(xue)國(guo)家重點(dian)實驗室的(de)(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果發表(biao)在國(guo)際期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科(ke)研(yan)團隊通過(guo)(guo)分析巡視區石塊(kuai)的(de)(de)光譜(pu)特(te)征(zheng)，推斷石塊(kuai)很可能源(yuan)自古老的(de)(de)芬森(sen)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)，空(kong)(kong)間分布特(te)征(zheng)表(biao)明它們(men)是新(xin)鮮出露(lu)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)濺(jian)(jian)(jian)射(she)物(wu)。這些石塊(kuai)由芬森(sen)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)濺(jian)(jian)(jian)射(she)過(guo)(guo)來后原本埋藏在月(yue)壤之中(zhong)，后期由于織女(nv)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)濺(jian)(jian)(jian)射(she)物(wu)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)挖掘作用(yong)而暴露(lu)在月(yue)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

多項研究揭示，嫦娥(e)四號(hao)著陸區被35億年前形成(cheng)的(de)芬森撞擊(ji)坑的(de)濺射(she)物覆蓋。這些濺射(she)物經歷長(chang)時間(jian)(jian)的(de)演(yan)化(hua)后，形成(cheng)了(le)一層大(da)約12米厚的(de)細粒月球土壤。而在(zai)第(di)3和13月晝期間(jian)(jian)，“玉兔二號(hao)”月球車發現巡視區存在(zai)較多的(de)石塊(圖(tu)2)。“玉兔二號(hao)”月球車通過詳細的(de)就位探測(ce)，獲得(de)了(le)兩塊代表性石塊的(de)光譜和周圍地貌的(de)全景影像(xiang)圖(tu)。

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)譜(pu)(pu)對比(bi)結果顯示(圖(tu) 3)，石塊的(de)光(guang)譜(pu)(pu)吸(xi)收(shou)特征(zheng)與(yu)芬森(sen)撞擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)物質(zhi)的(de)光(guang)譜(pu)(pu)吸(xi)收(shou)特征(zheng)較為(wei)接(jie)近(jin)，而(er)與(yu)馮·卡(ka)門撞擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)內部(bu)玄武巖(yan)的(de)光(guang)譜(pu)(pu)吸(xi)收(shou)特征(zheng)差異較大。這說明(ming)了這些石塊并非是本地玄武巖(yan)，而(er)它們極(ji)有(you)可能源(yuan)自(zi)芬森(sen)撞擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)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(yu)兔二(er)號”月球(qiu)車在(zai)第13月晝期(qi)間發現的(de)石塊(kuai)主要分布在(zai)一個(ge)撞擊(ji)坑的(de)周圍。石塊(kuai)的(de)總體(ti)密度隨著距撞擊(ji)坑坑沿(yan)距離的(de)擴大而(er)逐漸(jian)降低，且部分石塊(kuai)沿(yan)特定方向(xiang)呈鏈狀分布(圖4)。石塊(kuai)的(de)空間分布特征表明(ming)它們是(shi)當(dang)前撞擊(ji)坑的(de)濺(jian)射物。這個(ge)撞擊(ji)坑呈橢(tuo)圓(yuan)狀，長軸方向(xiang)為西北—東南向(xiang)。持續不斷的(de)(微)隕石撞擊(ji)和晝夜溫差(cha)引起(qi)的(de)熱脹冷縮導致月表出露(lu)的(de)石塊(kuai)在(zai)幾千萬年內便逐漸(jian)破(po)碎消(xiao)失(shi)。周圍留存的(de)大量石塊(kuai)說明(ming)撞擊(ji)坑是(shi)一個(ge)新鮮撞擊(ji)坑，這些石塊(kuai)的(de)出露(lu)時間比較短。

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(yi)有研究(jiu)結果(guo)顯示，位于著陸區(qu)西北方(fang)向的織(zhi)女撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)的一條(tiao)濺(jian)射紋恰好穿過(guo)了著陸點(dian)附(fu)近區(qu)域，而(er)濺(jian)射紋內常(chang)常(chang)可見由濺(jian)射物(wu)形(xing)成的二次撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)。“玉(yu)兔二號”巡視區(qu)確實(shi)還(huan)能觀察到若干(gan)個(ge)內部(bu)和(he)周邊(bian)均存在碎塊(kuai)狀物(wu)質的米級和(he)亞米級的新鮮(xian)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)(圖 5)。結合(he)橢圓撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)的長軸方(fang)向推斷，這(zhe)些新鮮(xian)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)應(ying)當(dang)為織(zhi)女撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(keng)濺(jian)射物(wu)形(xing)成的二次撞(zhuang)擊坑(keng)(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(xi)，本研(yan)究(jiu)認為“玉兔(tu)二號(hao)”月球車(che)觀察到的(de)石塊(kuai)實際(ji)源自古老的(de)芬森撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑，它(ta)們原(yuan)本埋藏在(zai)著陸(lu)區月壤之中，后期由于織女(nv)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑濺射(she)物的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)挖掘作(zuo)用而暴露(lu)在(zai)月表。織女(nv)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑的(de)定年結果揭示這些石塊(kuai)已在(zai)月表存在(zai)了大約1600萬(wan)年(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(li)子(zi)紅】