中外科學家聯合獲得高精度月球表面化學成分分佈圖

我國科學家領銜的一支國際研究團隊在探月領域再出新成果。

據吉林大學地球科學學院網站消息，日前，吉林大學地球科學學院楊晨教授、計算機科學與技術學院管仁初教授、鼎新學者博士後趙海士聯合中國科學院國家天文台歐陽自遠院士、李春來研究員，意大利特倫託大學Lorenzo Bruzzone教授與冰島大學Jon Atli Benediktsson教授，在月球探測領域取得新進展，結合我國嫦娥五號、美國Apollo、前蘇聯Luna樣品數據，採用深度學習方法，精確反演了月球表面主要元素的含量，相關成果以“Comprehensive mapping of lunar surface chemistry by adding Chang’e-5 samples with deep learning”為題，於2023年11月20日發表在國際學術期刊《自然•通訊》（Nature Communications, 14, 7554 , 2023）上。

月球表面作為月球固體上邊界的關鍵界面，是全面瞭解月球地質演化歷史的一扇窗口，月球表面的化學成分記錄了月球的形成和演化過程，對於揭示月球的物質構成和礦物岩石學特徵至關重要。

目前，廣泛使用的月球表面元素的丰度圖主要是基於美國Clementine遙感探測數據和Apollo樣品的化學成分建立的。

然而，美國Apollo、前蘇聯Luna的月球樣品僅揭示了30億年（3.0 Gyr）前月球的演變，沒有反映月球晚期活動。

在美國Apollo和前蘇聯Luna月球採樣返回任務四十五年後，2020年12月1日，我國嫦娥五號（Chang’e-5）首次實現了月球採樣返回，成功地從月球風暴洋北部（51.916°W和43.058°N）帶回了新的月球樣品。

結合我國嫦娥五號、美國Apollo、前蘇聯Luna樣品數據的月球表面化學成分分佈圖

分析顯示，嫦娥五號樣品具有前所未有的、20億年的年輕火山活動證據和顯著特徵的物質組分。基於此，研究團隊結合我國嫦娥五號、美國Apollo、前蘇聯Luna樣品數據，基於深度學習建立了月球光學遙感影像光譜特徵與月球樣品元素含量之間的複雜非線性關係，對月球表面主要元素含量進行了精確估計（平均反演精度達96%），獲得了全新的南北緯65°之間、分辨率為59米/像素的高分辨率月球表面化學成分分佈圖；並根據最新計算的元素含量，標定了年輕月海玄武岩單元，為月球晚期岩漿活動和熱演化歷史研究及未來月球採樣返回提供了可靠數據。