“玉兔2号”详细地对巡视路径上的“偶然”小型的新鲜碰撞坑进行了光谱探索。中科院国家空间科学中心示意图
中国科学院国家航天科学中心1日表示，根据该中心的宇宙气象学国家重点实验室刘洋研究员团队在“嫦娥4号”巡查仪上取得的超高空间分辨率影像和光谱数据，首次确认了月球表面上100万年内碳球陨石碰撞物的残留物。
中国科学院团队最近在国际学术杂志《自然-天文》上发表了在月球背面发现“天外来客”的研究成果论文。美国夏威夷大学、澳门科技大学、北京大学、香港理工大学等科研人员参加了这项研究。
碰撞残留物光谱与“阿波罗”月球玻璃及碳质球陨石光谱的对比。中科院国家空间科学中心示意图
刘洋研究员表示，“嫦娥4号”探测器于2019年1月在月球表面南极-埃克恩盆地的冯龟相撞坑着陆，搭载的“玉兔2号”巡查机随后继续对月球表面进行巡查。“玉兔2号”配备了全景相机和可见近红外成像光谱仪，可以获得超高分辨率的月表影像和高光谱数据。在月表巡视过程中，“玉兔2号”发现了一个小小的新鲜碰撞坑，并于9月白天对该碰撞坑进行了详细的光谱探索。根据用全景照相机近距离取得的撞船坑的影像，研究队发现在撞船坑的中心有明显不同的物质。
此外，通过对成像光谱仪获得的高光谱图像数据的分析，发现碰撞坑中心的伪“残留物”与坑内和坑外典型的月平壤，岩石碎块的光谱明显不同。通常，月表岩石和月球平壤的反射光谱显示出“赤化”的特征，月表产生的宇宙风化作用一般会进一步加剧这种赤化的特征，但是这次发现的新鲜撞击坑中心的疑似残留物的光谱显示出“青化”的特征。
刘洋表示，研究小组推测可能混入了具有青化光谱特征的外来碰撞物质。由于小行星中只有碳质小行星的光谱具有蓝色化的特征，研究小组收集了大量碳质球粒陨石的光谱，并进行了比较，发现该残留物确实与碳质陨石光谱有很高的相似度。
为了进一步确认“天外来客”的分析结果，研究小组对该碰撞坑进行了详细分析，表明原碰撞产生的飞碟不应该再次与月球表面形成的二次碰撞坑相撞，而是应该属于一次碰撞坑。之后，使用数值模拟技术进行分析，表明该碰撞坑可能在小型碳素陨石碰撞后形成。
基于目标碰撞坑的数字高距离模型（DEM）和iSALE的数值碰撞模拟的结果。中科院国家空间科学中心示意图
刘洋指出，虽然碰撞运输过程是月球水和永久阴影区水冰的主要贡献者之一，但碳素小行星在小天体中比较富有水和挥发量，碰撞过程中携带的水的一部分可能残留在月球表面。基于碰撞坑的劣化模型，研究小组推测了这个碰撞坑的形成年龄，表明这个碰撞坑应该在距今100万年内形成。
他认为，根据最新研究直接观测到的碳质碰撞残留物，类似的碳质陨石残留物在月表上是非常普遍的，“嫦娥五号”从月表比较年轻的玄武岩单元采集的样品中，发生类似碰撞残留物的概率很高。对这些“嫦娥五号”样品中可能存在的碰撞物残留物的直接分析，为地月碰撞物的成分和类型的发展历史提供了重要的参考，期待着太阳系轨道动力学的发展，增进对太阳系内碰撞历史的理解。
月球水的可能性之源（图像源：LPI/DavidA.Kring）。中科院国家空间科学中心示意图
据中科院国家宇宙科学中心称，在“阿波罗样品”中发现了碳球陨石的碎片，但是在月球表面没有通过遥感直接观测到碳球陨石的碰撞残留物。刘洋团队这次的研究表明，它提供了挥发量丰富的碳素小行星的碰撞和现在的月亮的水源。未来，使用更高空间分辨率的遥测光谱数据，在月表的更多地方发现类似的碰撞残留物分布，可能进一步加深对月水源和分布的认识。（完成）
出典：中国新闻网">。
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