嫦娥三号首次揭秘月球着陆区地质与浅表层结构

新浪科技新闻3月15日，来自中国地质大学(武汉)行星科学研究所的消息(微博@探索星空)。2015年3月13日，国际*学术期刊《科学》发表了中国嫦娥三号探月工程的最新探测成果。利用嫦娥三号探测资料，中国科学家首次报道了玉海北部的地质特征及其浅表层的地质构造，这对探索月球岩浆演化史及其后期改造具有重要意义。

2013年12月15日，嫦娥三号登陆车搭载“於菟”月球车成功着陆预定区域。其中，着陆器配有着陆相机、地形相机、月球天文望远镜和极紫外相机，月球车玉兔配有全景相机、月球雷达、红外成像光谱仪和粒子激发x光光谱仪。月球车的主要任务是获取沿途的地形地貌数据、月球土壤成分数据和月球雷达数据，完成对地表地形、地质结构和地表物质成分的调查，探测地下地质结构和其他科学目标。

本文首次利用着陆相机、全景相机和月球雷达获得的探测数据，结合遥感图像解译和以往月球轨道卫星的光谱数据，揭示了北雨海的地形和地质结构。本文的研究表明，嫦娥三号落在一个直径约450米的年轻撞击坑边缘。玉兔在撞击坑的溅射毯上行走了大约114米(图1)。在两个多月(相当于大约28个地球日)的摄影和雷达探测期间，获得了沿途的高分辨率图像和雷达探测数据。地形分析和解释表明，直径450米的陨石坑形成于哥白尼，其绝对年龄约为3000-8000万年。许多大石头是从冲击坑中挖掘出来的。龙岩是离玉兔最近的步行路线，长约4米，高1.5米。其表面显示出粗粒结构，可能由粗斜长石和/或矿物(聚集体)如辉石和橄榄石组成。它类似于地球上的辉长岩，与阿波罗在过去收集的月球玄武岩样品有很大不同。

图1。嫦娥三号着陆点和於菟步行探测路线图(直径450米的撞击坑位于着陆点以西约50米处，见图2)

陨石坑形成后，月球表面受到连续的陨石撞击和空间风化，在溅射层上形成厚度约1米的月球土壤。月球雷达探测到了近400米深的地下构造，其中低频和高频雷达分别获得了深部和浅层的地质构造信息，识别了7个主要地质界面。本文在综合区域地质分析的基础上，对这些界面的性质进行了分析，首次揭示了在雨海期(39-32亿年)和埃拉托辛期(315亿年)玄武岩和火山碎屑岩向雨海的多次充填事件，以及多次火山事件间隔形成的月壤等。(图2)。这一结果表明，玉海经历的火山事件、撞击改造和空间风化事件极其复杂，需要重新考虑月球的火山地质和热演化历史。

这项成果由中国地质大学(武汉)、澳门科技大学、中国科学院电子研究所和中国科学院国家天文台共同完成。

据报道，这是中国嫦娥探月工程实施以来，在国际*学术期刊上发表的第一个科学成果，显示了中国在有效载荷研究、工程实施、数据处理和月球科学研究方面的高水平。

论文的第一作者，中国地质大学(武汉)的肖龙教授和他的团队成员认为，这份报告只是一个初步的结果。本文所确定的多次月海玄武岩充填事件的分析和确认、所形成的熔岩和火山碎屑岩的厚度、成分探测数据、对应于多个月壤层的空间风化速率、龙岩露头上粗粒结构的形成条件和成因以及月海记录的热演化历史都在不断研究之中。这些问题的解决将进一步提高月球科学的研究水平。同时，通过与以往登陆地区的对比研究，不同地区表层月壤的厚度和性质将得到有效限制，为嫦娥五号采样点的选择提供重要参考。

资料来源:、裴、关友芳、郅、、邹、、简、、余若枫、乐桥、、、姜旺、黄军、钱煌、齐禾、周斌、艾才、张群英、沈少祥、李玉玺、高云则。嫦娥三号任务科学揭示的北马陆壳的年轻多层地体