本报讯(记者黄莹 通讯员徐燕 黄俊)“嫦娥三号”着陆区的地质结构是怎样的?近日,中国地质大学(武汉)肖龙教授团队和澳门科技大学、中科院电子所等单位,首次揭示了嫦娥三号着陆区的地质特征及其浅表层的地质结构。这项成果于12日发表在美国《科学》杂志上,是我国嫦娥探月工程实施以来,首次在国际顶级学术期刊上发表科学成果。
这篇以肖龙为第一作者的文章写道,嫦娥三号正好着陆在一个直径约450米的年轻的撞击坑边缘。“玉兔”车在这个撞击坑附近行走了约114米,并进行了两个月昼(相当于约28个地球日)的照相和雷达探测,最终获得了沿途一系列高分辨率影像和雷达探测数据。
“玉兔”车在行进途中,见到许多大石块,其中距离最近的被取名为“龙岩”,长约4米,高约1.5米,表面显示粗粒结构。这种非常特殊的结构,明显不同于以往美国获得的玄武岩样品,倒类似地球上的辉绿岩或辉长岩,说明在岩石形成时,岩浆的冷却速度很慢。
测月雷达还对地下进行了探测,首次发现月球表面下7个主要地质界面。这些层状地质体,主要是由不同期次玄武岩及火山碎屑岩充填形成的。而在火山事件间隔期,也有月壤等物质存在其中。这说明火山活动样式的多样性,但更重要的是“揭示了月球内部有大量的挥发成分”。
这些研究成果显示,嫦娥三号着陆区经历的火山事件、撞击改造及空间风化事件异常复杂,需要重新思考月球的火山地质与热演化过程。这对探索月球岩浆演化历史和后期改造作用具有非常重要的意义。
研究人员指出,这次报告的只是初步成果,但这些发现与以往着陆区的对比研究,将有助于了解不同区域表层月壤的厚度和性质等特征,可为嫦娥五号采样点的选择提供重要参考。
2013年12月15日,嫦娥三号着陆器携带“玉兔”车成功登月,这是1976年以后人类探测器首次在月球软着陆,中国由此成为第三个实现月面软着陆的国家。“玉兔”车是中国首个探月车,它搭载了可探测地下约400米深度的测月雷达,这也是人类探月任务首次使用测月雷达。
链接:测月雷达探到地下400米地质信息
肖龙团队向记者介绍,这项研究进行了一整年。这些科学数据由嫦娥三号发回地球,经过初步处理和定标后,再分发给承担任务的国内科学家进行研究。科学家与载荷研制单位的密切合作,起到了重要作用。
值得一提的是,该项目研究成员中,有部分人直接参加过嫦娥三号的任务规划和载荷研制,例如嫦娥三号的测月雷达,就是中科院电子所研制的。但是多数成员,主要是根据嫦娥三号获得的数据来开展研究。
与美俄的探月仪器相比,中国科学家主要用的是照相数据和雷达数据。前者是所有探测活动中都有的,而“嫦娥”的数据分辨率比较高,能够提供很多月表地质信息。后者则是以前探测中没有的,是首次使用。这次发现的月球地下多层结构,主要就是依赖测月雷达数据。这次探测任务中,雷达的工作状态很好,才得以获得从地表到地下约400米深度的地质信息。
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