上一版
近日，《自然》杂志发表了来自中国探月团队的重要突破：“嫦娥四号”在月球背面很可能首次发现月幔物质，这项发现让人类透过月球表面，探究月球深处的物质组成。
与地球类似，月球自内向外分别由月核、月幔与月壳构成。45亿年前，诞生之初的月球被滚热的岩浆海覆盖。不久后，随着温度逐渐下降，月壳与月幔的分层开始出现：橄榄石和低钙辉石首先结晶、沉降到月幔底部；随后，较轻的斜长石结晶上浮，形成月壳；残余的高密度岩浆最后在月壳下方固化。
由于月幔上层的矿物密度大于底部的橄榄石，这时的月幔分层并不稳定。因此，地球化学家提出了月幔翻转模型，认为大量橄榄石最终被带到月幔上层，成为上月幔的主要成分。
这个故事虽然看似合理，但终究只是理论。要验证这一假说就必须对月球进行直接的采样与测量。
了解月壳相对容易。从苏联的“月球9号”月球探测器到美国的“阿波罗”载人登月工程，人类的探测器从月球表面采集、分析并带回了不少岩石样本。
但是，接触月幔成分则要难得多。月壳的平均厚度有40千米。即使在地球上，人类目前最深的钻井也只有12千米，更不用说在月球上打钻挖出月幔物质了。
科学家将陨石坑视作发掘月幔物质的绝佳窗口。而月球最大、最古老的陨石坑——南极-艾特肯盆地（简称SPA盆地）成为关注的焦点。SPA盆地位于月球背面，因此直到1959年人类才注意到它的存在。
据推测，大约42亿年前，一次剧烈的撞击形成了这个直径2500千米的巨型盆地，这次撞击足以扬起月幔物质。但当卫星遥感开始分析这片广袤的盆地，结果却有些出乎意料：尽管SPA盆地中有大量辉石，但本应随辉石一同出现的橄榄石却极少出现。
2019年1月3日，月球背面的首位访客终于抵达。它就是“嫦娥四号”。
在登陆月球的当天，“玉兔二号”月球车便与“嫦娥四号”分离，踏上月球探测之旅。“玉兔二号”先后前往着陆点南侧与西北侧的两个探测点，使用携带的可见光及近红外成像光谱仪，成功获取了着陆区两个探测点的光谱数据。
在两处探测点，橄榄石的占比分别为48%和55%，低钙辉石含量次之，而月海玄武岩的主要成分高钙辉石含量很低。这种矿物组合意味着，其最可能的来源便是上月幔。
月幔中的物质是怎样出现在月球表面的？结合遥感与光谱数据，研究人员指出了一种可能性：关键可能就在于着陆区东北侧那个直径72千米的芬森陨石坑。不过，研究人员也表示，目前的数据只是初步结论，这些物质是否真正来自月幔、月幔的确切组成如何，还需要等待进一步研究。
（《北京日报》5.22 吴非）
缩小
全文复制