月球上最大撞击盆地的异常中心成分 主要材料来自月球外壳

记者7月7日从国家航天局获悉，嫦娥四号任务“玉兔二号”月球车和着陆器分别于7月5日19时14分和7月6日6时完成休眠设定，结束第44天工作，进入第44夜休眠。月球车在月球背面的累计行驶里程为1239.88米。

据悉，轨道遥感观测显示，南极-艾肯海盆中心存在一个成分异常区。山东大学行星科学团队对玉兔二号月球车的原位可见近红外光谱数据进行了分析和解释，发现月壳是南极-艾肯成分异常区的主要物质来源，为未来探索南极-艾肯盆地乃至月球深部物质提供了重要约束。

南极-艾肯盆地是月球上最大的撞击盆地，直径超过2400公里。南极-艾肯盆地的研究对揭示月球不对称的起源、撞击过程、早期演化过程和深部物质组成具有重要意义。

月球表面的主要物质成分是辉石和橄榄石。南极-艾肯盆地底部物质成分异常，镁铁质硅酸盐矿物和铁含量明显高于盆地外围地区。

以往对南极-艾肯盆地物质组成的研究大多只关注镁铁质矿物。由于该地区镁铁质的异常特征，甚至引发了月球地幔是橄榄岩还是辉石岩的争论。根据月球岩浆海洋假说，橄榄石和辉石是月球地幔中的主要矿物，但月球地壳形成后的深成岩浆侵入也能在月球地壳中形成富含橄榄石或辉石的岩石，因此橄榄石或辉石的富集不能作为月球地幔起源的证据。到目前为止，南极-艾肯盆地还没有样品返回地球，其微量元素和同位素特征无法得知。在遥感或原位检测获得的物质成分信息中，斜长石含量也是区分壳源岩和幔源岩的关键指标。

芬森陨石坑溅射的南极-艾肯成分异常区的斜长石含量超过了碰撞熔融分异过程中可以演化出的斜长石含量，因此成分异常区矿物学特征的形成有额外的月壳物质的加入。数值模拟表明，在南极-艾肯撞击挖掘过程中，月球地壳已经被完全剥离，但在随后的重建阶段，坑壁的瞬间坍塌可能导致月球地壳物质滑下盆地底部。此外，南极-艾肯撞击事件之后的其他盆地撞击事件也回填了南极-艾肯盆地的底部，盆地形成过程中暴露的月球地幔物质或撞击熔融产物可能已被月球地壳物质稀释。矿物学和地球化学分离分析结果表明，成分异常区表面的月壤由约70%的月壳物质和约30%的富含铁和不相容元素的物质组成。

该研究成果的第一作者为山东大学博士后陈坚，通讯作者为山东大学行星科学团队项目负责人、中科院比较行星学卓越创新中心高级研究员凌宗成，发表在国际天文学杂志《天体物理学杂志通讯》上。陈坚石梦齐铁雷记者付毅飞