玉兔二号揭示“不明胶状物质”可能成因

编者按

       中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室芶盛博士，中科院比较行星学卓越创新中心及类地行星先导专项骨干成员、中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室邸凯昌研究员、岳宗玉研究员及其合作者，利用玉兔二号就位测量数据,分析了第八月昼期间发现的，曾被描述为“不明胶状物质”的可能成因。

截止2020年5月29日，“玉兔二号”月球车已经在月表度过十八个月昼，各类就位测量数据为开展“嫦娥四号”着陆区物质成分与地下结构等科学研究提供了强有力的支持。其中，第八月昼期间，“玉兔二号”在一个直径约2米，深约0.3米的新鲜撞击坑内部发现了未知物质。与周围月壤相比，该未知物质大小约52×16厘米，具有不规则的外形，呈黑绿色，有一定光泽（图 1）。在第九月昼期间，北京航天飞行控制中心的月球车遥操作团队制定了严密的驾驶方案，对新鲜撞击坑及未知物质进 行了详细的科学探测。

图 1.新鲜撞击坑内部未知物质周围环境全景影像拼接图

新鲜撞击坑周边存在许多与月壤具有相似土灰色的块体。它们能够被“玉兔二号”月球车车轮碾压成粉状，表明其为块状月壤，而非石块（图 2）。光谱解混结果显示新鲜撞击坑周边及内部块状月壤中长石矿物相对含量较多，橄榄石和辉石相对含量基本相等，表明着陆区月壤可能是苏长岩风化产物。由于光照条件和形成过程等多种因素的限制，无法从就位测量光谱进一步分析未知物质的矿物成分。

图 2.“玉兔二号”探测未知矿物过程中获取的避障相机影像

通过与阿波罗任务采集的样品比较，未知物质与角砾岩样品的外观较为类似（图 3）。进一步的撞击成坑分析表明，该未知物质为撞击形成的角砾岩，可能为附近某撞击坑溅射物的撞击熔融角砾岩，或为当前新鲜撞击坑成坑时形成的撞击玻璃凝结角砾岩。

图 3.阿波罗采集的角砾岩样品

      研究成果得到了中国科学院行星科学先导B项目（XDB41000000）、国家自然科学基金（41702354和41941003）等项目的支持。

论文信息

Gou, S., Yue, Z., Di, K., Wang, J., Wan, W., Liu, Z., Liu, B., Peng, M., Wang, Y., He, Z., Xu, R., 2020. Impact melt breccia and surrounding regolith measured by Chang'e-4 rover. Earth and Planetary Science Letters 544, 116378. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116378. 

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