揭示月球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu) 月面物質(zhì)來(lái)自于芬森撞擊坑

9月24日消息據(jù)中國(guó)探月工程發(fā)布，嫦娥四號(hào)著陸器和 “玉兔二號(hào)”月球車分別于 9 月 24 日 7 時(shí) 30 分、23 日 23 時(shí) 18 分結(jié)束第 22 月晝工作，按地面指令完成月夜模式設(shè)置，進(jìn)入月夜休眠。截至目前，嫦娥四號(hào)已在月球背面度過(guò) 630 個(gè)地球日，累積行駛 547.17 米。

基于第 21 月晝?nèi)跋鄼C(jī)拼接影像、DOM 影像等數(shù)據(jù)情況，“玉兔二號(hào)”月球車在第 22 月晝期間主要以行駛為主，先后在距離著陸點(diǎn)西北方向約 1.3km 的撞擊坑和反射率較高的區(qū)域進(jìn)行了探測(cè)。

IT之家了解到，科研人員利用全景相機(jī)環(huán)拍探測(cè)、紅外成像光譜儀定標(biāo)探測(cè)、測(cè)月雷達(dá)行駛過(guò)程中同步探測(cè)等數(shù)據(jù)，取得多項(xiàng)科學(xué)成果，近期發(fā)表在 Nature Astronomy 國(guó)際期刊上。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展了深入研究，獲得了著陸區(qū)月壤和淺層結(jié)構(gòu)的重要發(fā)現(xiàn)?；诘皖l雷達(dá)信號(hào)特征，如圖 1 所示，將著陸區(qū)的淺層結(jié)構(gòu)劃分為三大基本單元，由上往下依次為強(qiáng)反射單元(單元 1)、弱反射單元(單元 2)和中等反射單元(單元 3)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)和大型撞擊坑的空間分布等基本約束，地質(zhì)解譯結(jié)果如下：?jiǎn)卧?1(總厚度約 130m)為臨近多個(gè)撞擊坑的濺射物堆積(包括芬森、阿爾德、馮 · 卡門 L 和 L’等撞擊坑)和底部的玄武巖角礫層;單元 2(總厚度約 110 m)為多次噴發(fā)的玄武巖層;單元 3(厚度不小于 200 m)為著陸區(qū)北部萊布尼茲撞擊坑的濺射物。高頻雷達(dá)信號(hào)進(jìn)一步給出單元 1 上部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，如圖 2 所示，其特征為頂部存在厚達(dá) 12m 的月壤層，基本不含大石塊，其下為厚達(dá) 22m 的條帶狀濺射物，它們均是來(lái)自芬森撞擊坑的拋射物，總厚度達(dá) 34m。

“玉兔二號(hào)”月球車搭載的測(cè)月雷達(dá)能夠獲取行駛路徑下方的地質(zhì)剖面，揭示地下的分層結(jié)構(gòu)。由于測(cè)月雷達(dá)直接基于月面進(jìn)行探測(cè)，因此，其探測(cè)到的反射信號(hào)能量大，特征清晰，效果遠(yuǎn)優(yōu)于距月面 100km 以上的星載雷達(dá)探測(cè)。而且，由于采用遠(yuǎn)高于星載雷達(dá) 5MHz 的主頻，其分辨率優(yōu)勢(shì)也十分明顯。測(cè)月雷達(dá)兩個(gè)通道的主頻分別為 60MHz 和 500MHz，空間分辨分別為 10m 和 0.3m，探測(cè)深度分別約 50m 和 500m。高頻通道用于探測(cè)淺部月壤及其下伏濺射物的高分辨結(jié)構(gòu)，低頻通道用于探測(cè)深部濺射物和玄武巖等分層結(jié)構(gòu)。

測(cè)月雷達(dá)所獲取的淺層結(jié)構(gòu)剖面表明 “玉兔二號(hào)”所探測(cè)的月面物質(zhì)來(lái)自于芬森撞擊坑，而不是來(lái)自馮 · 卡門撞擊坑自身的充填玄武巖;同時(shí)，該雷達(dá)剖面還揭示了著陸區(qū)經(jīng)歷多期次的撞擊濺射堆積和多期次玄武巖漿噴發(fā)充填。這些新發(fā)現(xiàn)對(duì)于認(rèn)識(shí)月球南極 - 艾肯盆地的演化具有非常重要的意義，對(duì)于月球內(nèi)部物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的后續(xù)探測(cè)與研究有重要指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞： 月球內(nèi)部 物質(zhì)結(jié)構(gòu)