第一时间get全球最新科技知识与数据
下载钛媒体客户端

扫描下载App

中科院首发嫦娥四号科研成果,系全球首份月球背面地下浅层结构研究

摘要: 该研究成果对于了解撞击过程对月表的改造、火山活动规模与历史等具有非常重要的意义。极大地提高了我们对月球撞击和火山活动历史的理解,并为月球背面的地质演化研究带来新的启示。

嫦娥四号的着陆器图像

嫦娥四号在月球着陆的图像

钛媒体快讯|2月27日消息:中国科学院国家天文台副台长李春来,研究员苏彦、邢树果等人,利用嫦娥四号(CE-4)玉兔二号月球车 (Yutu-2)上搭载的测月雷达回传图像,首次揭示了月球背面着陆区域地下 40 米深度内的地质分层结构,为人类揭开月球背面地下结构的神秘面纱。据悉,该研究成果于今天发表在世界权威期刊《Science Advances》(科学进展)上。

这是全球首份月球背面地下浅层研究,该研究成果对于了解撞击过程对月表的改造、火山活动规模与历史等具有非常重要的意义。极大地提高了我们对月球撞击和火山活动历史的理解,并为月球背面的地质演化研究带来新的启示。

嫦娥四号飞船于2018年12月8日乘坐长征三号乙运载火箭离开地球,12月12日进入环月轨道,并于12月30日进入月球背面着陆准备轨道,在太空度过了新年。

2019年1月3日,经历了27天太空之旅的嫦娥四号,在月球背面最古老且最大的南极–艾特肯(South Pole–Aitken)盆地内的冯·卡门(Von Kármán)撞击坑底部成功着陆,并通过“鹊桥号”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。

据了解,冯·卡门撞击坑形成于前酒海纪,中心位置为44.45°S, 176.3°E,直径约为186千米(1553英里)。坑内地形相对平坦,坑底被玄武岩填充,玄武岩表面相当一部分区域被周边大型撞击坑的溅射物所覆盖,并广泛分布着二次撞击坑。

这次嫦娥四号承担的任务不仅仅是拍摄影像图片这么简单,还有地质勘测等。1月3日22时22分,玉兔二号月球车从嫦娥四号着陆器完成分离,成功踏上月面,嫦娥四号飞船立即部署了计划,使用携带穿透雷达(LPR)的玉兔二号月球车来调查月球表面地质情况。测月雷达好比是一台给月球做 CT 的设备,可以清晰的查看月背地质情况。

此前,嫦娥三号探测器曾搭载着陆器和月球车,在月球雨海西北部(“虹湾着陆区”)停留探测。但嫦娥四号着陆器的探测位置和深度与之前并不相同,和嫦娥三号相比,嫦娥四号测月雷达高频通道的穿透深度是嫦娥三号的三倍多。

“我们发现,CE-4 站点的信号穿透力远大于嫦娥三号在其近侧着陆点的信号穿透力。”该论文第一作者,国家天文台副台长李春来表示,“CE-4 着陆点的(月背)地下对无线电波响应更加灵敏,表明两个着陆点的地质背景完全不同。”

此研究成果是基于前两个月昼期间 500 MHz 的高频通道雷达所探测的数据。研究人员使用 LPR 将无线电信号发送到月球深处,通过 500MHz 的高频信道传达到 40 米的月背地质当中,并将详细数据回传到研究人员手里。

科研团队计算并分析了月球浅层物质的特性参数,包括电磁波在月表下物质中的传播速度、介电常数、密度、损耗角正切和钛铁含量等。根据获得的物性参数和雷达图像,沿着月球车行走的106米的路径,在深度40米的范围内,识别出了三个不同次表层地层单元:

第一单元为从月球表面到地下12米的细粒月壤,内嵌有少量石块,此月壤层形成于多个撞击坑互叠的溅射物之上,这些溅射物可能来自周边的芬森(Finsen)和 冯卡门 L撞击坑等。

第二单元从地下12米到24米,这是雷达图像上回波强度最大的区域,表明内部存在大量的石块,甚至形成了碎石层和碎石堆,说明溅射物的沉积不仅仅是地毯式的铺散,也会伴随着物质之间的剪切、混合、挖掘以及二次撞击坑结构扰动等复杂的地质过程。

第三单元从地下24米到40米,雷达回波明暗交替变化,是不同时期、更古老的溅射物的沉积和风化产物。深度40米以下雷达信号微弱,高频通道雷达信号已无法推断其物质特性。结合区域地质历史,推测在嫦娥四号着陆点附近,完整的月海玄武岩覆盖在月表以下大于40米的深度。

研究小组认为,这种分层是在银河系形成的初期创造出来的,当时空间并不那么宁静。可能是月亮不断受到撞击,迫使物质从其表面弹出,然后重新回到表面。这种活动可能会形成可见的分层,每次撞击都会导致岩石和土壤的分布不同。

李春来表示,这项科研成果表明,穿透雷达技术可以在月球探测中进行广泛使用,极大地增进我们对月球撞击和火山活动历史的了解,并且可以为理解月球远端的地质演化提供新的思路。

通过对月球神秘的另一面的新观察,科学家们在不断了解月球演化及其形成方式的更多信息。

据悉,玉兔二号月球车将继续对月球的远端进行调查,预计在今年年底,我国将发射嫦娥五号探月器,尝试将其送上月球,并将月球表层的细土壤样本带回地球,供科学家们长期进行研究,为人类登月计划再进一步。

论文地址:

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aay6898

参考来源:

https://www.eurekalert.org/emb_releases/2020-02/caos-dit022620.php

http://www.nao.cas.cn/xwzx/gdtpxw/202002/t20200226_5505291.html

敬原创,有钛度,得赞赏

”支持原创,赞赏一下“
钛粉09803 钛aKbf3i 科技新视角 钛粉98650 钛粉94590 钛粉20375
356人已赞赏 >
356换成打赏总人数356人赞赏钛媒体文章
关闭弹窗

挺钛度,加点码!

  • ¥ 5
  • ¥ 10
  • ¥ 20
  • ¥ 50
  • ¥ 100

支付方式

确认支付
关闭弹窗

支付

支付金额:¥6

关闭弹窗
sussess

赞赏金额:¥ 6

赞赏时间:2020.02.11 17:32

关闭弹窗 关闭弹窗

更多精彩内容,关注钛媒体微信号(ID:taimeiti),或者下载钛媒体App

本文系钛媒体原创,未经授权不得使用,如需获取转载授权,请点击这里
分享到:

第一时间获取TMT行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索「钛媒体」或者「taimeiti」,或用手机扫描左方二维码,即可获得钛媒体每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与编辑活动。

林志佳
林志佳

钛媒体记者。联系方式(vx):zhijialin@tmtpost.com;qq1393525745

评论(0

Oh! no

您是否确认要删除该条评论吗?

分享到微信朋友圈