中科院团队首次识别月表有碳质陨石残留物 撞击或为月球提供水源

撰文: 叶琪
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央视新闻报道,中科院国家空间科学中心科研团队,基于“嫦娥四号”巡视器获取的超高空间分辨率影像与光谱数据,首次在月表原位识别出年龄在一百万年以内的碳质球粒陨石撞击体残留物。

“玉兔二号”对巡视路径上遇到的一个小型、新鲜撞击坑进行详细的光谱探测。(央视新闻)

“嫦娥四号”探测器于2019年1月成功著陆于月球背面南极“艾托肯盆地”(Aitken basin)的“冯.卡门撞击坑”(Von Karman),搭载的“玉兔二号”巡视器随后开展持续的巡视探测。“玉兔二号”有装备的全景相机及可见/近红外成像光谱仪,可以获取超高空间分辨率的月表影像与高光谱数据。

在巡视的过程中,“玉兔二号”发现了一个小型、新鲜的撞击坑,基于全景相机近距离获取的撞击坑影像,科研团队发现撞击坑中心存在一些与坑壁及坑外月壤明显不同的物质。研究对成像光谱仪获取的高光谱影像数据分析发现,撞击坑中心的疑似“残留物”与坑内及坑外的典型月壤、岩石碎块的光谱呈现明显不同的特征,并推测或存在某种具有蓝化光谱特征的外来撞击体物质混入其中。

科研团队搜集大量碳质球粒陨石的光谱,经过仔细对比后发现,该残留物确实与碳质陨石光谱具有很高的相似度。分析结果表明,该撞击坑可能是一个小型碳质陨石撞击后形成。基于撞击坑退化模型对该撞击坑的形成年龄进行估算,结果表明该撞击坑应该形成于距今一百万年以内。

对碳质撞击残留物的直接观测结果表明,相似的碳质陨石残留物可能在月表非常普遍。科研团队的发现表明,富含挥发成份的碳质小行星,其撞击或仍为现在的月球提供水源。未来,利用更高空间分辨率的遥测光谱数据,将有可能在月表更多地方发现类似的撞击残留物分布,从而进一步加深对月球水的来源与分布的认识。

据介绍,此前研究在“阿波罗样品”中发现碳质球粒陨石碎片,但从未在月球表面通过遥感探测直接观测到碳质球粒陨石的撞击残留物。

同时,研究显示比较年轻的月表物质存在撞击体残留物的可能性,例如“嫦娥五号”返回样品。对这些可能存在于“嫦娥五号”样品中撞击体残留物的直接分析,将对地月系统撞击体成份和类型的演变历史提供重要参考,并有望对太阳系轨道动力学演化进行进一步约束,增进关于内太阳系撞击历史的了解。