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嫦娥(e)四號(hao)著陸(lu)器和(he)(he)“玉兔二號(hao)”月(yue)球車(che)分別(bie)于3月(yue)21日2時和(he)(he)3月(yue)20日17時09分結(jie)束第(di)28月(yue)晝工作(zuo)，進入(ru)月(yue)夜休眠。截至(zhi)目前，嫦娥(e)四號(hao)著陸(lu)器和(he)(he)“玉兔二號(hao)”月(yue)球車(che)已在月(yue)面生存了808個地球日，本月(yue)晝月(yue)球車(che)行駛約30米(mi)，累計行駛里程682.77米(mi)。

嫦娥四號巡視路徑圖

科(ke)研(yan)人員通過(guo)(guo)系統分析嫦娥四號獲取的(de)(de)探測數據，取得(de)一系列有關著陸區(qu)(qu)礦物(wu)(wu)成分、地(di)形地(di)質演(yan)化歷史、月(yue)(yue)壤太(tai)空風化程度和淺(qian)層地(di)下結(jie)構等方(fang)面的(de)(de)科(ke)學(xue)成果(guo)。近(jin)日(ri)，中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)空天(tian)信息創(chuang)新(xin)研(yan)究院(yuan)遙感科(ke)學(xue)國家重(zhong)點(dian)實驗室的(de)(de)研(yan)究成果(guo)發表在國際期刊《Journal of Geophysical Reasearch:Planets》。科(ke)研(yan)團隊(dui)通過(guo)(guo)分析巡視區(qu)(qu)石(shi)塊(kuai)的(de)(de)光譜特(te)(te)征，推斷石(shi)塊(kuai)很可能源(yuan)自古老(lao)的(de)(de)芬(fen)(fen)森(sen)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑，空間分布特(te)(te)征表明它們是(shi)新(xin)鮮出(chu)露的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑濺射物(wu)(wu)。這些石(shi)塊(kuai)由(you)芬(fen)(fen)森(sen)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑濺射過(guo)(guo)來后原本埋藏在月(yue)(yue)壤之中(zhong)，后期由(you)于織女撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑濺射物(wu)(wu)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)挖(wa)掘作用(yong)而暴(bao)露在月(yue)(yue)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(xiang)研(yan)究揭示(shi)，嫦(chang)娥四號(hao)(hao)(hao)著陸區被(bei)35億年前形成的(de)芬森(sen)撞擊坑的(de)濺射(she)物覆蓋。這些濺射(she)物經歷長時(shi)間(jian)的(de)演化(hua)后，形成了一層大約12米(mi)厚的(de)細(xi)粒月球土壤。而在第3和13月晝期間(jian)，“玉兔二號(hao)(hao)(hao)”月球車發現巡視區存(cun)在較多的(de)石(shi)塊(kuai)(圖(tu)(tu)2)。“玉兔二號(hao)(hao)(hao)”月球車通過詳細(xi)的(de)就位探(tan)測(ce)，獲得了兩塊(kuai)代表性石(shi)塊(kuai)的(de)光譜和周圍(wei)地貌的(de)全景(jing)影像圖(tu)(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

光譜(pu)對比結果顯(xian)示(圖 3)，石(shi)塊(kuai)的光譜(pu)吸收特(te)征(zheng)與芬森(sen)撞擊(ji)坑物(wu)質的光譜(pu)吸收特(te)征(zheng)較為(wei)接近(jin)，而與馮·卡(ka)門撞擊(ji)坑內(nei)部玄(xuan)武巖的光譜(pu)吸收特(te)征(zheng)差異較大。這(zhe)說明了這(zhe)些(xie)石(shi)塊(kuai)并非是本地(di)玄(xuan)武巖，而它(ta)們極有可能(neng)源自芬森(sen)撞擊(ji)坑濺射(she)物(wu)。

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(hao)”月球車在第13月晝期間(jian)(jian)發現(xian)的(de)石(shi)塊(kuai)主要分布(bu)在一(yi)個撞擊(ji)坑的(de)周(zhou)圍。石(shi)塊(kuai)的(de)總體密(mi)度隨(sui)著距撞擊(ji)坑坑沿(yan)距離(li)的(de)擴(kuo)大(da)(da)而(er)逐(zhu)漸(jian)(jian)降(jiang)低，且部分石(shi)塊(kuai)沿(yan)特(te)定方(fang)向(xiang)呈鏈狀分布(bu)(圖(tu)4)。石(shi)塊(kuai)的(de)空(kong)間(jian)(jian)分布(bu)特(te)征表明它們是(shi)當前(qian)撞擊(ji)坑的(de)濺射物(wu)。這個撞擊(ji)坑呈橢圓狀，長(chang)軸(zhou)方(fang)向(xiang)為西北—東南向(xiang)。持續(xu)不斷的(de)(微)隕石(shi)撞擊(ji)和晝夜溫(wen)差引(yin)起的(de)熱(re)脹冷(leng)縮導致(zhi)月表出露(lu)的(de)石(shi)塊(kuai)在幾千萬年內便(bian)逐(zhu)漸(jian)(jian)破碎消失。周(zhou)圍留存的(de)大(da)(da)量石(shi)塊(kuai)說明撞擊(ji)坑是(shi)一(yi)個新鮮撞擊(ji)坑，這些石(shi)塊(kuai)的(de)出露(lu)時間(jian)(jian)比較(jiao)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(shi)，位于著陸(lu)區西北方向的(de)織女撞擊(ji)坑(keng)的(de)一條濺(jian)射紋恰好穿(chuan)過了著陸(lu)點(dian)附近區域，而(er)濺(jian)射紋內(nei)常(chang)(chang)常(chang)(chang)可見(jian)由濺(jian)射物形(xing)成(cheng)的(de)二(er)(er)次撞擊(ji)坑(keng)。“玉(yu)兔(tu)二(er)(er)號”巡視區確實還(huan)能(neng)觀察到若干個(ge)內(nei)部和(he)周邊均存(cun)在碎(sui)塊狀(zhuang)物質的(de)米級(ji)和(he)亞(ya)米級(ji)的(de)新(xin)鮮撞擊(ji)坑(keng)(圖 5)。結合(he)橢圓撞擊(ji)坑(keng)的(de)長(chang)軸方向推斷，這些新(xin)鮮撞擊(ji)坑(keng)應當為織女撞擊(ji)坑(keng)濺(jian)射物形(xing)成(cheng)的(de)二(er)(er)次撞擊(ji)坑(keng)。

圖5“玉兔二號”月球車巡視區域的新鮮撞擊坑

基于以上分析，本(ben)研究認為“玉(yu)兔(tu)二號”月(yue)球車觀察(cha)到的(de)石塊(kuai)實(shi)際源自古老的(de)芬(fen)森撞擊(ji)坑(keng)，它們(men)原(yuan)本(ben)埋藏在著陸區月(yue)壤(rang)之中，后期由(you)于織女撞擊(ji)坑(keng)濺(jian)射物(wu)的(de)撞擊(ji)挖掘作(zuo)用(yong)而暴露在月(yue)表(biao)。織女撞擊(ji)坑(keng)的(de)定年結果揭示這些(xie)石塊(kuai)已(yi)在月(yue)表(biao)存在了大(da)約1600萬(wan)年(圖(tu) 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

【責任編輯：李子紅】