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嫦娥四(si)號著陸器(qi)和“玉兔(tu)二(er)號”月球車分(fen)別(bie)于3月21日2時(shi)和3月20日17時(shi)09分(fen)結束第28月晝工作，進入月夜休眠。截(jie)至(zhi)目前，嫦娥四(si)號著陸器(qi)和“玉兔(tu)二(er)號”月球車已在月面生存了808個地球日，本月晝月球車行駛約30米(mi)，累計行駛里(li)程682.77米(mi)。

嫦娥四號巡視路徑圖

科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)通過系統分(fen)(fen)析嫦娥四號(hao)獲取的(de)(de)(de)探測數(shu)據，取得一系列(lie)有關著(zhu)陸區(qu)礦物成分(fen)(fen)、地(di)形地(di)質演化歷史、月壤太(tai)空風化程度和淺層地(di)下結構等方面的(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)成果(guo)。近日，中國科(ke)學(xue)(xue)院空天信息創新研(yan)究院遙感科(ke)學(xue)(xue)國家重點實驗(yan)室的(de)(de)(de)研(yan)究成果(guo)發(fa)表在(zai)國際期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科(ke)研(yan)團隊通過分(fen)(fen)析巡視區(qu)石塊的(de)(de)(de)光譜特征，推斷石塊很可能(neng)源自古老(lao)的(de)(de)(de)芬(fen)森撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)，空間(jian)分(fen)(fen)布特征表明它們是新鮮出露的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)濺射物。這些石塊由芬(fen)森撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)濺射過來后(hou)原本埋藏(zang)在(zai)月壤之中，后(hou)期由于(yu)織(zhi)女撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)濺射物的(de)(de)(de)撞擊(ji)挖(wa)掘作用而暴(bao)露在(zai)月表。

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

多項研究揭示，嫦(chang)娥四(si)號著(zhu)陸區被35億年前(qian)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)芬森撞擊坑的(de)(de)(de)(de)濺射物覆蓋。這些濺射物經歷長時(shi)間的(de)(de)(de)(de)演化后，形成(cheng)了(le)一(yi)層大約(yue)12米厚的(de)(de)(de)(de)細(xi)粒月球土壤。而(er)在第3和(he)13月晝期間，“玉兔二號”月球車發現巡視區存在較多的(de)(de)(de)(de)石(shi)塊(kuai)(圖(tu)2)。“玉兔二號”月球車通過詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)就(jiu)位探(tan)測，獲得了(le)兩(liang)塊(kuai)代表性(xing)石(shi)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)光(guang)譜和(he)周圍地貌的(de)(de)(de)(de)全景(jing)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(guang)譜(pu)對比結(jie)果顯示(圖 3)，石塊的光(guang)譜(pu)吸(xi)收(shou)特(te)征(zheng)與芬(fen)森(sen)撞(zhuang)擊(ji)坑物質的光(guang)譜(pu)吸(xi)收(shou)特(te)征(zheng)較為接近(jin)，而(er)與馮·卡(ka)門撞(zhuang)擊(ji)坑內部玄(xuan)武巖的光(guang)譜(pu)吸(xi)收(shou)特(te)征(zheng)差異較大。這(zhe)說明(ming)了這(zhe)些(xie)石塊并非是本地玄(xuan)武巖，而(er)它(ta)們極有(you)可(ke)能源(yuan)自芬(fen)森(sen)撞(zhuang)擊(ji)坑濺射物。

圖3 (a)石塊、芬森撞擊坑濺射物和玄武巖光譜；(b)光譜吸收特征對比

“玉兔二號”月球(qiu)車在第13月晝(zhou)期間發(fa)現的(de)(de)(de)石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)主要(yao)分(fen)布在一個撞(zhuang)擊坑(keng)的(de)(de)(de)周圍(wei)。石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)總體密度(du)隨著距撞(zhuang)擊坑(keng)坑(keng)沿距離的(de)(de)(de)擴(kuo)大而逐漸(jian)降低，且(qie)部分(fen)石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)沿特定方(fang)向(xiang)呈鏈狀分(fen)布(圖4)。石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)空間分(fen)布特征(zheng)表明它(ta)們(men)是(shi)當前撞(zhuang)擊坑(keng)的(de)(de)(de)濺射物。這(zhe)個撞(zhuang)擊坑(keng)呈橢(tuo)圓狀，長軸方(fang)向(xiang)為西北(bei)—東(dong)南向(xiang)。持續(xu)不斷的(de)(de)(de)(微)隕石(shi)(shi)撞(zhuang)擊和晝(zhou)夜(ye)溫差引起的(de)(de)(de)熱(re)脹冷縮(suo)導致月表出露(lu)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)在幾(ji)千萬(wan)年內便(bian)逐漸(jian)破碎消失。周圍(wei)留存的(de)(de)(de)大量石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)說(shuo)明撞(zhuang)擊坑(keng)是(shi)一個新鮮撞(zhuang)擊坑(keng)，這(zhe)些石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)出露(lu)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

已有研(yan)究結果(guo)顯示，位于(yu)著陸區西(xi)北方向的(de)織女撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)一條濺(jian)(jian)射(she)紋(wen)恰好穿過(guo)了著陸點附近區域，而濺(jian)(jian)射(she)紋(wen)內(nei)常常可見由(you)濺(jian)(jian)射(she)物(wu)(wu)形成的(de)二次(ci)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)。“玉(yu)兔二號”巡視區確實還能(neng)觀(guan)察(cha)到若干個內(nei)部和(he)周邊(bian)均存(cun)在碎塊狀物(wu)(wu)質(zhi)的(de)米級和(he)亞米級的(de)新鮮撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(圖 5)。結合橢(tuo)圓撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)長軸方向推斷，這些新鮮撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)應當為織女撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)濺(jian)(jian)射(she)物(wu)(wu)形成的(de)二次(ci)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)。

圖5“玉兔二號”月球車巡視區域的新鮮撞擊坑

基于(yu)(yu)以上(shang)分析，本研究認為“玉(yu)兔二號”月(yue)(yue)球(qiu)車觀察到的(de)(de)石塊實際源自古老的(de)(de)芬森撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑，它(ta)們原本埋藏在(zai)著陸區月(yue)(yue)壤之中，后期由(you)于(yu)(yu)織(zhi)女撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑濺射物(wu)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)挖掘作用而暴露在(zai)月(yue)(yue)表。織(zhi)女撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑的(de)(de)定年結果(guo)揭示這些石塊已在(zai)月(yue)(yue)表存在(zai)了大約1600萬年(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(ren)編輯：李(li)子紅】