中科院團隊首次識別月表有碳質隕石殘留物 撞擊或為月球提供水源

撰文:葉琪
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央視新聞報道,中科院國家空間科學中心科研團隊,基於「嫦娥四號」巡視器獲取的超高空間分辨率影像與光譜數據,首次在月表原位識別出年齡在一百萬年以內的碳質球粒隕石撞擊體殘留物。

「玉兔二號」對巡視路徑上遇到的一個小型、新鮮撞擊坑進行詳細的光譜探測。(央視新聞)

「嫦娥四號」探測器於2019年1月成功著陸於月球背面南極「艾托肯盆地」(Aitken basin)的「馮.卡門撞擊坑」(Von Karman),搭載的「玉兔二號」巡視器隨後開展持續的巡視探測。「玉兔二號」有裝備的全景相機及可見/近紅外成像光譜儀,可以獲取超高空間分辨率的月表影像與高光譜數據。

在巡視的過程中,「玉兔二號」發現了一個小型、新鮮的撞擊坑,基於全景相機近距離獲取的撞擊坑影像,科研團隊發現撞擊坑中心存在一些與坑壁及坑外月壤明顯不同的物質。研究對成像光譜儀獲取的高光譜影像數據分析發現,撞擊坑中心的疑似「殘留物」與坑內及坑外的典型月壤、岩石碎塊的光譜呈現明顯不同的特徵,並推測或存在某種具有藍化光譜特徵的外來撞擊體物質混入其中。

科研團隊搜集大量碳質球粒隕石的光譜,經過仔細對比後發現,該殘留物確實與碳質隕石光譜具有很高的相似度。分析結果表明,該撞擊坑可能是一個小型碳質隕石撞擊後形成。基於撞擊坑退化模型對該撞擊坑的形成年齡進行估算,結果表明該撞擊坑應該形成於距今一百萬年以內。

對碳質撞擊殘留物的直接觀測結果表明,相似的碳質隕石殘留物可能在月表非常普遍。科研團隊的發現表明,富含揮發成份的碳質小行星,其撞擊或仍為現在的月球提供水源。未來,利用更高空間分辨率的遙測光譜數據,將有可能在月表更多地方發現類似的撞擊殘留物分布,從而進一步加深對月球水的來源與分布的認識。

據介紹,此前研究在「阿波羅樣品」中發現碳質球粒隕石碎片,但從未在月球表面通過遙感探測直接觀測到碳質球粒隕石的撞擊殘留物。

同時,研究顯示比較年輕的月表物質存在撞擊體殘留物的可能性,例如「嫦娥五號」返回樣品。對這些可能存在於「嫦娥五號」樣品中撞擊體殘留物的直接分析,將對地月系統撞擊體成份和類型的演變歷史提供重要參考,並有望對太陽系軌道動力學演化進行進一步約束,增進關於內太陽系撞擊歷史的了解。