(北京17日讯)中国科学院国家天文台李春来、中国探月与航天工程中心胡浩、北京控制工程研究所杨孟飞领导的联合研究团队,周二在《国家科学评论》上发表“嫦娥六号”返回样品的首篇研究论文,阐述了返回样品的物理、矿物和地球化学特征。
央视新闻报导,论文中指出了“嫦娥六号”返回样品具有较低密度,表明其结构较为松散,孔隙率较高。颗粒分析显示,月壤的粒径呈现双峰式分布,暗示样品可能经历了不同物源的混合作用。
与“嫦娥五号”在月球正面采集的样品相比,此次样品中斜长石含量明显增加,而橄榄石含量显著减少,表明该区域的月壤明显受到了非玄武质物质的影响。
此外,“嫦娥六号”采集的岩屑碎片主要由玄武岩、角砾岩、粘结岩、浅色岩石和玻璃质物质组成。其中,玄武岩碎片占总量的30%至40%,其矿物以辉石、斜长石和钛铁矿为主,橄榄石含量极低。角砾岩和粘结岩由玄武岩碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜长岩和苏长岩等浅色岩石碎屑物质构成,进一步揭示了样品来源的复杂性。
矿物学分析显示,“嫦娥六号”月壤样品的主要物相组成为斜长石(32.6%)、辉石(33.3%)和玻璃(29.4%),其中玻璃含量接近美国阿波罗采集的样品下限。此外,样品中还检测到少量的斜方辉石,暗示了非玄武质物质的存在。
地球化学分析进一步揭示,“嫦娥六号”样品中的铝氧化物(Al₂O₃)和钙氧化物(CaO)含量较高,而铁氧化物(FeO)含量相对较低,这与月海玄武岩和斜长岩混合物的特征一致。此外,样品中的钍(Th)、铀(U)和钾(K)等微量元素含量,显著低于KREEP玄武岩,与位于月球正面风暴洋克里普地体中的阿波罗任务和“嫦娥五号”任务的样品表现出了巨大差异。
人类在探索月球的浩瀚征途中,曾先后通过6次阿波罗任务、3次前苏联的“月球计划”任务和一次“嫦娥五号”任务,从月球表面带回380余公斤样品。然而,所有这些样品均来自月球正面。
填补月背研究历史空白
中国“嫦娥六号”任务首次完成人类从月球背面采样的壮举,带回1935.3克珍贵样品。这次采样任务的著陆点,位于月球背面南极-艾特肯盆地。采样点位于南极-艾特肯盆地内部阿波罗撞击坑边缘,该区域月壳极薄,有望揭露月球背面早期撞击盆地的原始物质。
“嫦娥六号”样品不仅包括了记录火山活动历史的玄武岩,还混合了来自其他区域的非玄武质物质。这些样品,如同月球远古时期的“信使”,为我们研究月球早期的撞击历史、月球背面火山活动,以及月球内部物质组成,提供了重要的第一手资料。
“嫦娥六号”带回的月球背面样品,不仅填补了月球背面研究的历史空白,更为研究月球早期演化、背面火山活动和撞击历史提供了直接证据,也为理解月球背面与正面地质差异开辟了新的视角。随著对这些珍贵样品的深入研究,有望不断加深对月球内部结构、物质成分及形成演化过程的理解,推动月球及行星科学的蓬勃发展。