嫦娥五號|港大地質學家赴京獲4份月壤樣本 成本港首支研究團隊
中國探月工程第三階段月球探測器「嫦娥五號」,於2020年12月攜帶月球表面土石樣本成功返回地球,港大地質學家獲國家航天局審核,於上周二(1日)由北京把月球土壤樣本,成功帶回港大,成為首支對月壤進行研究的香港團隊。
研究團隊獲超過四份、共重逾800毫克的月球土壤樣本,擬揭開月球火山歷史之謎。
取逾800毫克月壤 探究最年輕月海玄武岩
團隊由港大地球科學系博士後研究員錢煜奇領導,最近成功通過國家航天局探月與航天工程中心月球樣品管理辦公室的審核,並於8月1日由北京領取四份共計 822.6 毫克的月球樣本帶回港大,有助研究月球地質和熱演化歷史,以及它與太陽系行星的形成和演化的關係。
錢煜奇的研究涵蓋「嫦娥五號」着陸點的月壤起源、特性和火山歷史等,但在過去幾年的月球科學研究中,最讓他興奮的是針對月球表面年輕火山活動的探究。他發現,「嫦娥五號」預選着陸區的東部含有月球上最年輕的月海玄武岩,並提出探測此區域的建議,以收集這些最年輕的月壤。
研究年輕火山活動從何而起
在2020 年,「嫦娥五號」成功降落在富含放射性生熱元素和月球火山沉積物的風暴洋克里普岩層内,是一個地球化學異常區域。科學家發現從該地區採集的玄武岩樣本只有 20 億年的歷史,比任何由阿波羅或月球號任務採集的月球火山機樣本年輕近 10億年,一度令科學界震驚不已。這些樣本在證實錢煜奇的推測以外,亦引申一個疑問:這年輕的火山活動是從何而起?
為揭開月球火山歷史之謎,錢煜奇運用遙感技術探索「嫦娥五號」着陸點的火山歷史,曾提出「嫦娥五號」玄武岩來源於夏普月溪的源火山口。所謂月溪,是月球上熔岩流動形成的蜿蜓渠道,其形成需要巨量的熔岩,而其岩漿流動通道距雕着陸點僅 15 公里,因此很可能被「嫦娥五號」所採集。
組成「月壤團隊」重建月球火山噴發過程
今年年初,錢煜奇得知中國國家航天局開始接受第六批月球研究樣本的申請後,迅速組建「月壤團隊」,成員包括地質學家趙國春和張健、專門研究岩漿作用、揮發物循環和火山災害的李蔚然、地球化學家孫敏以及研究地外生命的天體生物學家李一良。
團隊計劃使用岩石學-火山學和光譜學技術,重建月球岩漿的生成、上升和噴發過程,並着力研究月壤樣品中揮發物的演變。希望深入瞭解月球晚期火山活動歷史,以及月球岩漿系統中揮發物的分布和演變,為未來月球的地質和熱演化,及其與太陽系形成和演化的開係提供寶貴的信息。
錢煜奇指,由於早期的月球與早期的地球相似,研究月球樣本可以揭示地球早期歷史,了解到40億年前的地球是怎麼樣的世界,當時是否為一個火山世界。
▼2020年2月19日 嫦娥五號月球樣品正式交接▼
項目為期一年 未來或研究「嫦娥六號」採樣
錢煜奇亦指,研究項目將進行為期一年,並會視乎需要申請延長時間。另外,由於「嫦娥六號」將於明年中展開月球探測任務,他指目前正研究「嫦娥六號」着陸點,未來亦有意申請「嫦娥六號」在月球表面的月壤樣本,相信明年有機會在香港同時研究「嫦娥五號」及「嫦娥六號」的月壤樣品。
他亦表示,研究月壤樣品時,會嚴格控制損耗的份量,如每400毫克的粉末樣品不損耗超過100毫克,並會研究結束後會歸還給國家航空局。