月球的正反兩面為何呈現出截然不同的面貌,長久以來困擾著科學界??茖W家們推測,在月球的早期歷史中,它曾是一片沸騰的巖漿海洋。隨著冷卻過程,密度較小的富含鈣的斜長巖上升至表面,形成了月球上最古老的原始外殼。然而,這一理論始終缺乏充分的實證支持,特別是關于月球背面原始外殼是否與正面相同,學術界一直存在爭議。
此前,美國的阿波羅任務雖然從月球正面帶回了斜長巖樣品,但這些樣品的代表性和空間覆蓋范圍均有限,無法全面揭示月球外殼的奧秘。如今,嫦娥六號的成功著陸月球背面,并從阿波羅盆地采集了樣品,為解開這一謎團提供了新的契機。
阿波羅盆地位于月球南極-艾特肯盆地的東北邊緣,這一區域地質結構復雜,多次遭受撞擊,月殼較薄,物質混雜。這對科學家分析嫦娥六號帶回的樣品提出了嚴峻挑戰。為了克服這一難題,科研人員利用“月亮女神”探測器獲取的多波段成像數據,與已知的月球巖石數據庫、模擬光譜以及阿波羅任務帶回的斜長巖樣品進行了詳細比對。
經過深入研究,科研人員成功識別出51處明顯含有斜長巖的巖石露頭。這些露頭中的斜長石純度極高,屬于純斜長巖。它們主要分布在較晚形成的撞擊坑的坑壁和中央峰上,似乎是撞擊事件將這些古老的巖石挖掘出來的。這一發現為理解月球背面的原始外殼分布提供了新的線索。
嫦娥六號著陸點位于阿波羅盆地南部的月海平原區域,周圍分布著多個含有純斜長巖露頭的撞擊坑。模擬計算表明,這些撞擊坑濺射出的物質在嫦娥六號著陸點堆積了超過10厘米厚。這意味著嫦娥六號在采集月壤時,很有可能挖掘到了這些來自月球最古老外殼的碎片。阿波羅盆地內還可能存在來自月幔的低鈣輝石,因此嫦娥六號帶回的樣品可能同時包含了原始月殼和月幔物質。
中國科學院國家空間科學中心的劉洋研究員表示,這項研究不僅加深了對月球背面原始外殼分布的認識,還為嫦娥六號樣品的研究提供了有力支撐。這些發現對于揭示月球巖漿洋的冷卻過程、月殼與月幔的演化等月球早期歷史具有重要意義,為未來的月球探測和研究奠定了堅實基礎。