嫦娥四號(hào)巡視路徑圖
中國(guó)網(wǎng)3月23日訊 據(jù)國(guó)家航天局探月與航天工程中心消息，嫦娥四號(hào)著陸器和“玉兔二號(hào)”月球車(chē)分別于3月21日2時(shí)和3月20日17時(shí)09分結(jié)束第28月晝工作，進(jìn)入月夜休眠。截至目前，嫦娥四號(hào)著陸器和“玉兔二號(hào)”月球車(chē)已在月面生存了800多個(gè)地球日，本月晝?cè)虑蜍?chē)行駛約30米，累計(jì)行駛里程682.77米。
科研人員通過(guò)系統(tǒng)分析嫦娥四號(hào)獲取的探測(cè)數(shù)據(jù)，取得一系列有關(guān)著陸區(qū)礦物成分、地形地質(zhì)演化歷史、月壤太空風(fēng)化程度和淺層地下結(jié)構(gòu)等方面的科學(xué)成果。近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院遙感科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析巡視區(qū)石塊的光譜特征，推斷石塊很可能源自古老的芬森撞擊坑，空間分布特征表明它們是新鮮出露的撞擊坑濺射物。這些石塊由芬森撞擊坑濺射過(guò)來(lái)后原本埋藏在月壤之中，后期由于織女撞擊坑濺射物的撞擊挖掘作用而暴露在月表。
圖 1.(a)“ 嫦娥四號(hào)”著陸區(qū)地質(zhì)背景圖；(b)“ 玉兔二號(hào)”前13月晝巡視路線(xiàn)圖
多項(xiàng)研究揭示，嫦娥四號(hào)著陸區(qū)被35億年前形成的芬森撞擊坑的濺射物覆蓋。這些濺射物經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的演化后，形成了一層大約12米厚的細(xì)粒月球土壤。而在第3和13月晝期間，“玉兔二號(hào)”月球車(chē)發(fā)現(xiàn)巡視區(qū)存在較多的石塊(圖2)。“玉兔二號(hào)”月球車(chē)通過(guò)詳細(xì)的就位探測(cè)，獲得了兩塊代表性石塊的光譜和周?chē)孛驳娜坝跋駡D。
圖 2“玉兔二號(hào)”月球獲取的全景影像鑲嵌圖：(a)第3月晝；(b)第13月晝
光譜對(duì)比結(jié)果顯示(圖 3)，石塊的光譜吸收特征與芬森撞擊坑物質(zhì)的光譜吸收特征較為接近，而與馮·卡門(mén)撞擊坑內(nèi)部玄武巖的光譜吸收特征差異較大。這說(shuō)明了這些石塊并非是本地玄武巖，而它們極有可能源自芬森撞擊坑濺射物。
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(duì)比
“玉兔二號(hào)”月球車(chē)在第13月晝期間發(fā)現(xiàn)的石塊主要分布在一個(gè)撞擊坑的周?chē)Ｊ瘔K的總體密度隨著距撞擊坑坑沿距離的擴(kuò)大而逐漸降低，且部分石塊沿特定方向呈鏈狀分布(圖4)。石塊的空間分布特征表明它們是當(dāng)前撞擊坑的濺射物。這個(gè)撞擊坑呈橢圓狀，長(zhǎng)軸方向?yàn)槲鞅?mdash;東南向。持續(xù)不斷的(微)隕石撞擊和晝夜溫差引起的熱脹冷縮導(dǎo)致月表出露的石塊在幾千萬(wàn)年內(nèi)便逐漸破碎消失。周?chē)舸娴拇罅渴瘔K說(shuō)明撞擊坑是一個(gè)新鮮撞擊坑，這些石塊的出露時(shí)間比較短。
圖 4 (a)、(b)和(c) “玉兔二號(hào)”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?chē)氖瘔K空間分布
已有研究結(jié)果顯示，位于著陸區(qū)西北方向的織女撞擊坑的一條濺射紋恰好穿過(guò)了著陸點(diǎn)附近區(qū)域，而濺射紋內(nèi)常常可見(jiàn)由濺射物形成的二次撞擊坑。“玉兔二號(hào)”巡視區(qū)確實(shí)還能觀察到若干個(gè)內(nèi)部和周邊均存在碎塊狀物質(zhì)的米級(jí)和亞米級(jí)的新鮮撞擊坑(圖 5)。結(jié)合橢圓撞擊坑的長(zhǎng)軸方向推斷，這些新鮮撞擊坑應(yīng)當(dāng)為織女撞擊坑濺射物形成的二次撞擊坑。
圖 5“玉兔二號(hào)”月球車(chē)巡視區(qū)域的新鮮撞擊坑
基于以上分析，本研究認(rèn)為“玉兔二號(hào)”月球車(chē)觀察到的石塊實(shí)際源自古老的芬森撞擊坑，它們?cè)韭癫卦谥憛^(qū)月壤之中，后期由于織女撞擊坑濺射物的撞擊挖掘作用而暴露在月表。織女撞擊坑的定年結(jié)果揭示這些石塊已在月表存在了大約1600萬(wàn)年(圖 6)。
圖 6織女撞擊坑定年結(jié)果
成果來(lái)源：
中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院遙感科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室芶盛博士、邸凱昌研究員、岳宗玉研究員等
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