嫦娥四號：猜猜我在月亮上發現了啥？_風聞

原創：牧夫天文

原作：Deborah Byrd

翻譯：王延昕

校譯：鄢淑瀾

編排：邱曉磊

原文鏈接：

https://earthsky.org/space/what-change-4-learned-from-the-moons-far-side

中國首個月背探測器的早期探測論文現已發佈！中國科學家利用來自月球背面隕石坑的實測數據來識別月球表面的物質，而這些物質可能曾深埋於月球內部。

左圖是月球朝向我們的這面，上面標有中美俄航天器的着陸點。而右圖是月球背面，中國嫦娥四號是迄今為止唯一訪問它的探測器。顏色標度表示月球表面的高度。注意嫦娥4號安坐在一個巨大的隕石坑內。

圖片來自Nature

2019年1月3日，一艘名為嫦娥四號的中國探測器有史以來第一次成功降落在月球的背面，它的着陸點位於南極 - 艾特肯盆地內的馮·卡門環形山內。近期中國科學家在收集了第一批隕石坑表面實地數據後，發表了嫦娥四號任務的早期科學成果論文。中國科學家們報告了嫦娥四號着陸點附近的物質檢測結果，他們認為這些物質與月球表面的大多數樣本 “明顯不同” 。科學家們説他們相信這種物質可能來自月球深處——月幔，這是一個與月殼和內核不同的地質層。在月球背面探測月幔物質是嫦娥四號的主要任務之一，為月球演化的研究提供有力資料。2019年5月15日，這篇論文發表在國際科學期刊《自然》上。

像地球一樣，月球內部也有層次。月球有3個不同的層，即月殼，月幔和核心。

圖片來自PlanetFacts。

如同內太陽系中其他行星，月球被認為在其最初形成後不久經歷過這樣一個階段——岩漿海洋或熔岩曾覆蓋其表面。中國科學院的一份報道中這樣解釋道：

“隨着岩漿海洋開始平靜和冷卻，較輕的礦物質漂浮到頂部，而較重組分則下沉。岩漿頂部凝固成一片月海玄武岩，之下包裹着一層密集的礦物，如橄欖石和輝石。”

月球最終在其內部形成了明顯不同的層。當太空岩石（我們稱之為小行星）撞擊月球表面時，來自月幔的物質很可能因此到達月球表面。 根據科學家的解釋，這些撞擊破壞了月球的外殼並濺射出月幔的碎片。中國科學院國家天文台的李春來研究員是嫦娥四號地面應用系統的總指揮，也是這篇論文的第一作者。他説：

“瞭解月幔的成分對於測試岩漿海洋是否如假設的那樣存在至關重要，它還有助於促進我們對月球的熱和岩漿演化的理解。”

這些科學家還指出，月球的演化可能為了解地球和其他類地行星的演化“提供了一個窗口”。那是因為月球沒有大氣層和天氣變化，當然也沒有風或水的侵蝕。它的表面相對不受影響，更像地球的早期行星表面。

這就是月球背面南極 - 艾特肯盆地內的馮·卡門環形山，嫦娥四號探測器就在這裏着陸。

圖片來自 Wikimedia Commons

嫦娥四號登陸點附近的景觀。

圖片來自NAOC / CNSA / 中國科學院

南極 - 艾特肯盆地極為遼闊，這個撞擊盆地綿延約1,500英里（2,500公里）。它是太陽系中最大的撞擊隕石坑之一，也是月球上最古老、最大的地質結構。李春來和他的團隊將嫦娥四號降落在馮·卡門環形山內，相比之下這是一個更小，更年輕的撞擊坑，在相對較近的撞擊事件中創造出來的。探測器降落後，玉兔2號巡視器與着陸器分離。而中國科學家們的發現就是基於玉兔2號穿越馮·卡門環形山時收集的光譜數據。他們期望在那裏找到月幔物質，因為創造整個盆地的原始撞擊事件擊穿了月球的外殼。

而他們所發現的東西令人感到困惑——在平坦區域玉兔2號只是發現了微量的橄欖石而已，橄欖石是地球上地幔的主要成分。李春來説道：

“南極 - 艾特肯盆地內部缺乏豐富的橄欖石成為一個難解之謎，難道月幔富含橄欖石的預測不正確？”

另一方面，取自更深撞擊坑區域內的樣品中反而出現更多橄欖石成分。李春來認為，有一種可能的解釋是，月幔由橄欖石和輝石（地球上地幔中的另一種成分）等比組成，而不是其中一種佔支配地位。

嫦娥四號的任務計劃為12個月，如果一切按計劃進行，在2019年底之前它會一直運作。這些科學家表示此任務 " 需要更多地探索以更好地瞭解其着陸點的地質情況，收集更多的光譜數據以驗證其最初的發現並充分了解月幔的成分。"

近些年來，中國月球探測計劃一直在有條不紊地進行着。中國在2007年發射嫦娥一號首次進入月球軌道，2010年嫦娥二號發射。嫦娥三號在2013年踏上月球併成功釋放玉兔1號巡視器。而今嫦娥四號已達月之遠端（小編注：月球背面的英文叫the moon’s far side），這確實是一個歷史性的成就。中國月球計劃的既定目標包括在未來的嫦娥五號和嫦娥六號任務中收集月球樣本，更計劃在2030年之前將中國人送上月球，並可能在月球南極附近建立一個前哨基地！

小編一想到我們有生之年可以看到中國人將五星紅旗插上月球就激動萬分啊！

更多嫦娥四號登陸點附近的月球景觀。

圖片來自NAOC / CNSA / 中國科學院

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Image of the day 05/22/2019

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