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嫦娥(e)四(si)號著陸(lu)器(qi)和(he)(he)(he)“玉(yu)兔二號”月(yue)(yue)(yue)球車(che)(che)分別于3月(yue)(yue)(yue)21日(ri)2時(shi)和(he)(he)(he)3月(yue)(yue)(yue)20日(ri)17時(shi)09分結束第(di)28月(yue)(yue)(yue)晝工作，進入月(yue)(yue)(yue)夜休眠(mian)。截至(zhi)目前，嫦娥(e)四(si)號著陸(lu)器(qi)和(he)(he)(he)“玉(yu)兔二號”月(yue)(yue)(yue)球車(che)(che)已在(zai)月(yue)(yue)(yue)面生存了808個(ge)地(di)球日(ri)，本月(yue)(yue)(yue)晝月(yue)(yue)(yue)球車(che)(che)行(xing)駛約30米(mi)，累計行(xing)駛里程682.77米(mi)。

嫦娥四號巡視路徑圖

科研(yan)人(ren)員通過系(xi)統(tong)分(fen)析嫦娥四號(hao)獲(huo)取的(de)探測數據，取得一系(xi)列(lie)有關著陸區(qu)(qu)礦物(wu)成分(fen)、地(di)(di)形地(di)(di)質演化歷史、月(yue)壤太空風(feng)化程(cheng)度和(he)淺層(ceng)地(di)(di)下(xia)結構等方面的(de)科學(xue)成果。近日(ri)，中國(guo)(guo)(guo)科學(xue)院空天信息創新研(yan)究院遙感科學(xue)國(guo)(guo)(guo)家重點實驗室的(de)研(yan)究成果發表(biao)在國(guo)(guo)(guo)際期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科研(yan)團(tuan)隊通過分(fen)析巡視區(qu)(qu)石塊(kuai)的(de)光譜特征(zheng)，推斷石塊(kuai)很可(ke)能源自古(gu)老(lao)的(de)芬森撞擊(ji)坑(keng)，空間分(fen)布特征(zheng)表(biao)明它們是新鮮出露的(de)撞擊(ji)坑(keng)濺射(she)物(wu)。這些石塊(kuai)由芬森撞擊(ji)坑(keng)濺射(she)過來后(hou)原(yuan)本埋藏(zang)在月(yue)壤之中，后(hou)期由于織(zhi)女撞擊(ji)坑(keng)濺射(she)物(wu)的(de)撞擊(ji)挖掘作用而(er)暴露在月(yue)表(biao)。

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

多項(xiang)研究揭示，嫦娥四號著陸(lu)區被35億年前形成的(de)(de)芬(fen)森撞擊坑的(de)(de)濺射物覆(fu)蓋。這些濺射物經(jing)歷長時間(jian)的(de)(de)演化后，形成了一(yi)層大約12米厚的(de)(de)細粒月球(qiu)土壤(rang)。而在(zai)第3和13月晝期間(jian)，“玉兔二號”月球(qiu)車發現巡(xun)視區存在(zai)較多的(de)(de)石塊(kuai)(圖2)。“玉兔二號”月球(qiu)車通過詳細的(de)(de)就位探測，獲得了兩塊(kuai)代表性石塊(kuai)的(de)(de)光譜和周(zhou)圍地貌(mao)的(de)(de)全景(jing)影(ying)像圖。

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(guang)(guang)譜對(dui)比結果顯示(圖 3)，石塊(kuai)的(de)光(guang)(guang)譜吸(xi)收特征與(yu)芬森撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)物質(zhi)的(de)光(guang)(guang)譜吸(xi)收特征較(jiao)為接近，而與(yu)馮·卡門撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)內部玄(xuan)武巖(yan)(yan)的(de)光(guang)(guang)譜吸(xi)收特征差異較(jiao)大。這(zhe)說明了這(zhe)些石塊(kuai)并非(fei)是(shi)本地玄(xuan)武巖(yan)(yan)，而它們(men)極有可能源自芬森撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)濺(jian)射(she)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”月球車在第(di)13月晝(zhou)(zhou)期(qi)間發現(xian)的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)主要分布在一個(ge)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)周圍。石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)總體密度(du)隨著距撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)坑(keng)沿距離的(de)(de)擴大而逐(zhu)漸降低，且部分石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)沿特(te)定方向呈(cheng)鏈(lian)狀分布(圖4)。石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)空間分布特(te)征(zheng)表明它們是(shi)當前撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)濺射物。這個(ge)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)呈(cheng)橢圓狀，長軸(zhou)方向為西北—東(dong)南(nan)向。持續不斷(duan)的(de)(de)(微)隕石(shi)(shi)(shi)(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)和晝(zhou)(zhou)夜溫差引起的(de)(de)熱脹(zhang)冷(leng)縮導致月表出露的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)在幾千萬年內便(bian)逐(zhu)漸破碎消失。周圍留存的(de)(de)大量石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)說(shuo)明撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)是(shi)一個(ge)新鮮撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)，這些石(shi)(shi)(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)出露時間比較短。

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(you)研(yan)究結果顯示，位于著(zhu)(zhu)陸(lu)區西北方向的(de)織女撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)一條(tiao)濺(jian)射紋恰好穿過了著(zhu)(zhu)陸(lu)點(dian)附(fu)近區域(yu)，而濺(jian)射紋內(nei)常(chang)常(chang)可見由濺(jian)射物(wu)形成的(de)二次撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)。“玉兔二號”巡視區確實還能觀(guan)察到若干個(ge)內(nei)部和(he)周邊均存在碎塊狀物(wu)質的(de)米(mi)級(ji)和(he)亞米(mi)級(ji)的(de)新(xin)鮮(xian)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)(圖 5)。結合橢圓撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)長(chang)軸方向推斷，這些新(xin)鮮(xian)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)應當(dang)為織女撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)濺(jian)射物(wu)形成的(de)二次撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)。

圖5“玉兔二號”月球車巡視區域的新鮮撞擊坑

基于以(yi)上分析(xi)，本研(yan)究認為“玉兔二號”月(yue)球車觀察到(dao)的(de)石塊實(shi)際源(yuan)自(zi)古老的(de)芬森撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)，它們原本埋藏(zang)在(zai)(zai)著陸區月(yue)壤之中，后(hou)期由(you)于織女撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)濺(jian)射物(wu)的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊挖(wa)掘作用而(er)暴露在(zai)(zai)月(yue)表。織女撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)的(de)定年(nian)結果揭示這些石塊已在(zai)(zai)月(yue)表存在(zai)(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(ze)任(ren)編輯：李子紅】