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嫦娥四(si)號(hao)(hao)著陸(lu)器(qi)和“玉兔二(er)號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)球(qiu)車分(fen)別于3月(yue)(yue)(yue)21日(ri)(ri)2時和3月(yue)(yue)(yue)20日(ri)(ri)17時09分(fen)結束第(di)28月(yue)(yue)(yue)晝工作，進入月(yue)(yue)(yue)夜休眠。截至目前，嫦娥四(si)號(hao)(hao)著陸(lu)器(qi)和“玉兔二(er)號(hao)(hao)”月(yue)(yue)(yue)球(qiu)車已在月(yue)(yue)(yue)面生存了808個地球(qiu)日(ri)(ri)，本月(yue)(yue)(yue)晝月(yue)(yue)(yue)球(qiu)車行駛約(yue)30米，累計行駛里(li)程(cheng)682.77米。

嫦娥四號巡視路徑圖

科研人員通過(guo)(guo)系(xi)(xi)統分(fen)析嫦娥四號獲取的(de)探測數(shu)據，取得一系(xi)(xi)列有關著(zhu)陸區(qu)礦物成分(fen)、地形(xing)地質(zhi)演化歷史(shi)、月(yue)壤太空風化程度和(he)淺層(ceng)地下結(jie)構等方面的(de)科學成果。近(jin)日，中國科學院空天信息創新(xin)研究(jiu)院遙感科學國家(jia)重點(dian)實驗室的(de)研究(jiu)成果發表在(zai)國際期(qi)刊(kan)《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科研團(tuan)隊通過(guo)(guo)分(fen)析巡視區(qu)石塊的(de)光譜(pu)特(te)征(zheng)，推斷石塊很(hen)可能(neng)源自古老的(de)芬森(sen)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)，空間分(fen)布特(te)征(zheng)表明它們是(shi)新(xin)鮮出(chu)露的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)濺(jian)射物。這些石塊由(you)芬森(sen)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)濺(jian)射過(guo)(guo)來(lai)后原本埋藏在(zai)月(yue)壤之(zhi)中，后期(qi)由(you)于織女撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)濺(jian)射物的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)挖掘作用而暴露在(zai)月(yue)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)揭示，嫦娥四號著陸區被35億年前形成的(de)芬森撞擊坑的(de)濺(jian)射物(wu)覆(fu)蓋(gai)。這些(xie)濺(jian)射物(wu)經歷(li)長(chang)時間的(de)演化后，形成了一層大約12米厚的(de)細粒月球土壤。而(er)在(zai)(zai)第3和13月晝期(qi)間，“玉(yu)(yu)兔二號”月球車發(fa)現(xian)巡視(shi)區存在(zai)(zai)較多(duo)的(de)石塊(圖(tu)2)。“玉(yu)(yu)兔二號”月球車通(tong)過詳細的(de)就(jiu)位探測(ce)，獲(huo)得了兩塊代表性石塊的(de)光譜和周圍地貌的(de)全景影(ying)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)對比結果顯示(圖 3)，石塊的(de)光譜(pu)吸(xi)收特(te)征與芬(fen)森撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)物(wu)質的(de)光譜(pu)吸(xi)收特(te)征較為(wei)接近，而與馮·卡(ka)門(men)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)內部玄(xuan)(xuan)武巖(yan)的(de)光譜(pu)吸(xi)收特(te)征差異較大。這說(shuo)明了這些石塊并非是本地玄(xuan)(xuan)武巖(yan)，而它們(men)極(ji)有可能源(yuan)自芬(fen)森撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)濺射物(wu)。

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)第13月晝期間(jian)(jian)發現的(de)(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)主要分布在(zai)一個(ge)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)周(zhou)圍。石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)總體密度隨(sui)著(zhu)距(ju)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)沿距(ju)離的(de)(de)(de)擴大(da)而逐(zhu)漸(jian)(jian)降低，且部分石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)沿特定方向(xiang)(xiang)呈鏈狀分布(圖4)。石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)空間(jian)(jian)分布特征(zheng)表明它們是當前(qian)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)濺射物。這個(ge)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)呈橢圓(yuan)狀，長(chang)軸方向(xiang)(xiang)為西北—東南(nan)向(xiang)(xiang)。持續不(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)(微)隕石(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊和(he)晝夜溫差引起的(de)(de)(de)熱脹冷縮(suo)導致月表出露(lu)的(de)(de)(de)石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)在(zai)幾千萬(wan)年內(nei)便逐(zhu)漸(jian)(jian)破碎消失(shi)。周(zhou)圍留存(cun)的(de)(de)(de)大(da)量石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)說明撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)是一個(ge)新(xin)鮮撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)，這些(xie)石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)出露(lu)時間(jian)(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(yi)有研究結(jie)果顯示(shi)，位(wei)于著陸區(qu)西北方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)女(nv)撞(zhuang)擊(ji)坑的(de)(de)(de)(de)一條濺射紋恰好穿過了著陸點附近(jin)區(qu)域，而濺射紋內常常可(ke)見(jian)由(you)濺射物(wu)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)二(er)次撞(zhuang)擊(ji)坑。“玉兔二(er)號”巡視區(qu)確實(shi)還能(neng)觀察到若干個內部和周邊均存在(zai)碎塊(kuai)狀物(wu)質的(de)(de)(de)(de)米級和亞米級的(de)(de)(de)(de)新(xin)鮮(xian)撞(zhuang)擊(ji)坑(圖 5)。結(jie)合橢圓撞(zhuang)擊(ji)坑的(de)(de)(de)(de)長(chang)軸方向(xiang)推斷，這些(xie)新(xin)鮮(xian)撞(zhuang)擊(ji)坑應當為織(zhi)女(nv)撞(zhuang)擊(ji)坑濺射物(wu)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)二(er)次撞(zhuang)擊(ji)坑。

圖5“玉兔二號”月球車巡視區域的新鮮撞擊坑

基于以(yi)上分析，本(ben)研(yan)究認為“玉兔二號”月(yue)球車(che)觀察到的石塊實(shi)際源自古老的芬森撞(zhuang)擊坑，它們原本(ben)埋藏(zang)在(zai)著陸區(qu)月(yue)壤(rang)之中，后(hou)期由于織女撞(zhuang)擊坑濺射物的撞(zhuang)擊挖(wa)掘作用而暴露在(zai)月(yue)表。織女撞(zhuang)擊坑的定年(nian)結果揭示這(zhe)些石塊已在(zai)月(yue)表存在(zai)了大約1600萬年(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】