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嫦娥四(si)號(hao)(hao)著(zhu)陸(lu)器和(he)“玉兔二(er)號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)球車(che)分別于3月(yue)(yue)(yue)21日2時和(he)3月(yue)(yue)(yue)20日17時09分結(jie)束第28月(yue)(yue)(yue)晝(zhou)工作，進入月(yue)(yue)(yue)夜休眠(mian)。截至目前(qian)，嫦娥四(si)號(hao)(hao)著(zhu)陸(lu)器和(he)“玉兔二(er)號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)球車(che)已在月(yue)(yue)(yue)面生存了(le)808個地球日，本月(yue)(yue)(yue)晝(zhou)月(yue)(yue)(yue)球車(che)行駛(shi)約30米，累計(ji)行駛(shi)里程(cheng)682.77米。

嫦娥四號巡視路徑圖

科研(yan)人員(yuan)通過系統分(fen)析嫦(chang)娥四號(hao)獲取的探測數據，取得一系列有關著陸區礦物成(cheng)分(fen)、地形地質(zhi)演(yan)化(hua)歷史(shi)、月壤太空風化(hua)程度和淺層地下結構等方面的科學(xue)(xue)成(cheng)果(guo)。近日，中國(guo)科學(xue)(xue)院(yuan)空天信息創新(xin)研(yan)究院(yuan)遙(yao)感科學(xue)(xue)國(guo)家重點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)的研(yan)究成(cheng)果(guo)發表在國(guo)際期(qi)刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科研(yan)團隊通過分(fen)析巡視區石塊(kuai)(kuai)的光(guang)譜特征，推斷石塊(kuai)(kuai)很可能源自古老(lao)的芬森(sen)撞擊(ji)坑(keng)，空間分(fen)布特征表明它們(men)是新(xin)鮮出露的撞擊(ji)坑(keng)濺(jian)射物。這(zhe)些石塊(kuai)(kuai)由芬森(sen)撞擊(ji)坑(keng)濺(jian)射過來后(hou)原本(ben)埋藏在月壤之中，后(hou)期(qi)由于織女(nv)撞擊(ji)坑(keng)濺(jian)射物的撞擊(ji)挖掘作用而暴(bao)露在月表。

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(duo)項研究(jiu)揭(jie)示，嫦娥四號(hao)著陸區(qu)被35億年前形(xing)成(cheng)的(de)芬森撞擊坑(keng)的(de)濺射物覆蓋。這(zhe)些濺射物經歷(li)長時間的(de)演化后(hou)，形(xing)成(cheng)了(le)一層大約12米厚(hou)的(de)細(xi)粒月球(qiu)土壤。而(er)在第3和(he)13月晝(zhou)期間，“玉兔二號(hao)”月球(qiu)車(che)(che)發現巡視區(qu)存(cun)在較多(duo)的(de)石(shi)塊(圖(tu)2)。“玉兔二號(hao)”月球(qiu)車(che)(che)通過詳細(xi)的(de)就位(wei)探測，獲(huo)得了(le)兩塊代表性石(shi)塊的(de)光譜和(he)周(zhou)圍地貌的(de)全景影像圖(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

光譜(pu)(pu)對比結果(guo)顯示(圖 3)，石塊(kuai)(kuai)的(de)光譜(pu)(pu)吸(xi)收特征(zheng)與芬森撞擊坑(keng)物質(zhi)的(de)光譜(pu)(pu)吸(xi)收特征(zheng)較(jiao)為(wei)接近(jin)，而與馮(feng)·卡門撞擊坑(keng)內部(bu)玄武(wu)巖的(de)光譜(pu)(pu)吸(xi)收特征(zheng)差異較(jiao)大。這說明了這些石塊(kuai)(kuai)并非是本地玄武(wu)巖，而它們極有(you)可能(neng)源自芬森撞擊坑(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

“玉兔二號”月球車在(zai)第13月晝期(qi)間發現的(de)(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)主要分布在(zai)一個(ge)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)周圍。石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)總(zong)體(ti)密度(du)隨著距(ju)(ju)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)坑(keng)沿(yan)(yan)距(ju)(ju)離的(de)(de)(de)擴大(da)而逐漸(jian)降(jiang)低(di)，且部分石(shi)塊(kuai)(kuai)沿(yan)(yan)特(te)定方(fang)向呈鏈狀(zhuang)分布(圖4)。石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)空(kong)間分布特(te)征表明它(ta)們是當前撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)濺(jian)射物(wu)。這(zhe)個(ge)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)呈橢圓狀(zhuang)，長軸方(fang)向為西(xi)北—東南向。持續不斷(duan)的(de)(de)(de)(微)隕石(shi)撞(zhuang)擊(ji)和晝夜(ye)溫差引起的(de)(de)(de)熱脹冷縮導(dao)致月表出(chu)露的(de)(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)在(zai)幾千萬年內便逐漸(jian)破碎消(xiao)失。周圍留存的(de)(de)(de)大(da)量(liang)石(shi)塊(kuai)(kuai)說(shuo)明撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)是一個(ge)新鮮撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)，這(zhe)些石(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)出(chu)露時間比較短。

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

已有研(yan)究結果顯示(shi)，位于著(zhu)陸區(qu)西北方向的(de)織(zhi)女撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)一條濺(jian)射紋恰好穿過(guo)了著(zhu)陸點(dian)附近(jin)區(qu)域，而濺(jian)射紋內常(chang)常(chang)可見由濺(jian)射物形(xing)成的(de)二(er)次撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)。“玉兔(tu)二(er)號(hao)”巡視區(qu)確實還(huan)能觀察(cha)到若干個內部和周邊均存(cun)在碎塊狀物質(zhi)的(de)米(mi)(mi)級和亞米(mi)(mi)級的(de)新(xin)鮮撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(圖 5)。結合(he)橢圓(yuan)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)長軸方向推斷，這些新(xin)鮮撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)應當為織(zhi)女撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)濺(jian)射物形(xing)成的(de)二(er)次撞(zhuang)擊(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(shang)分析，本研究認為“玉兔二(er)號”月(yue)球(qiu)車觀察(cha)到(dao)的(de)石塊實際(ji)源自古老的(de)芬森撞擊(ji)坑，它們原本埋藏在著陸區(qu)月(yue)壤之中，后期(qi)由于織(zhi)女撞擊(ji)坑濺射物的(de)撞擊(ji)挖掘作(zuo)用(yong)而(er)暴露在月(yue)表。織(zhi)女撞擊(ji)坑的(de)定(ding)年結果揭(jie)示這些(xie)石塊已在月(yue)表存在了大約1600萬年(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：李子紅】