作者:Santosh Vadawale 来源:《自然》 发布时间:2024/8/26 10:47:35
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印度“月船3号”任务支持月球岩浆洋假说

 

印度“月船3号”任务首次测量了月球南极附近土壤的成分。其发现的矿物进一步证明了,月球表面在月球形成后不久就完全熔化了,形成了一片岩浆洋。相关研究近日发表于《自然》。

“月船3号”于2023年7月14日发射升空,并于8月23日,携带着“维克拉姆”着陆器成功在月球南极着陆。“维克拉姆”着陆器高约2米、重约1700公斤,包括了一辆26公斤重的探月车——Pragyan。

该月球车在月球表面10天内收集了从温度到地震测量的相关数据。它还研究了月球风化层(覆盖大部分月球表面的精细物质)的化学成分。月球车通过部署阿尔法粒子X射线光谱仪(APXS)在月球表面不同位置进行了23次检测。印度艾哈迈达巴德物理研究实验室X射线天文学家Santosh Vadawale和同事分析了APXS收集的23个样本数据,并利用这些信息确定了月球风化层包含的元素及其相对丰度,从而揭示了月壤的矿物成分。

研究人员发现,所有23个样本的主要成分都为月球上常见的含铁斜长岩。

印度此前的月球着陆器获得了类似的结果。“月船3号”获得的是月球副极地区的第一个样本,而之前的着陆器获得的是月球赤道和中纬度地区的样本。总之,这些分析表明,月球风化层成分分布均匀。Vadawale说,这直接证实了月球表面在形成后是一个熔融的岩浆海洋。

据悉,两个独立小组通过分析美国“阿波罗”11号收集的岩石样,于1970年提出了月球存在岩浆洋的假说。该假说认为,月球早期曾发生全球性熔融,形成了深达几百公里的岩浆洋。随着岩浆洋冷却,密度较低的含铁斜长岩浮到月球表面,较重的矿物则下沉形成月幔。而此次,“月船3号”的上述发现支持了该假说。

此外,Vadawale和同事发现,与钙相比,样本中镁的含量更高。这表明月球较深部位的镁铁质物质已混合到风化层中。研究人将这归因于月球南极-艾特肯盆地的形成。该盆地的边缘距离“月船3号”着陆点350公里。

“形成如此大的撞击盆地时,会将挖更深层的物质挖出来。”Vadawale说,因为撞击物会深入月表以下,导致更深层的富含镁的物质大范围散布,略微改变了如今采集样本的风化层。

但南极-艾特肯盆地似乎主要由辉石组成,与此次样本数据不太吻合。研究人员表示,要解决这个问题,可能得将样本带回地球分析。(来源:中国科学报 许悦)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07870-7

 
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