月球的正反两面为何呈现出截然不同的面貌,长久以来困扰着科学界。科学家们推测,在月球的早期历史中,它曾是一片沸腾的岩浆海洋。随着冷却过程,密度较小的富含钙的斜长岩上升至表面,形成了月球上最古老的原始外壳。然而,这一理论始终缺乏充分的实证支持,特别是关于月球背面原始外壳是否与正面相同,学术界一直存在争议。
此前,美国的阿波罗任务虽然从月球正面带回了斜长岩样品,但这些样品的代表性和空间覆盖范围均有限,无法全面揭示月球外壳的奥秘。如今,嫦娥六号的成功着陆月球背面,并从阿波罗盆地采集了样品,为解开这一谜团提供了新的契机。
阿波罗盆地位于月球南极-艾特肯盆地的东北边缘,这一区域地质结构复杂,多次遭受撞击,月壳较薄,物质混杂。这对科学家分析嫦娥六号带回的样品提出了严峻挑战。为了克服这一难题,科研人员利用“月亮女神”探测器获取的多波段成像数据,与已知的月球岩石数据库、模拟光谱以及阿波罗任务带回的斜长岩样品进行了详细比对。
经过深入研究,科研人员成功识别出51处明显含有斜长岩的岩石露头。这些露头中的斜长石纯度极高,属于纯斜长岩。它们主要分布在较晚形成的撞击坑的坑壁和中央峰上,似乎是撞击事件将这些古老的岩石挖掘出来的。这一发现为理解月球背面的原始外壳分布提供了新的线索。
嫦娥六号着陆点位于阿波罗盆地南部的月海平原区域,周围分布着多个含有纯斜长岩露头的撞击坑。模拟计算表明,这些撞击坑溅射出的物质在嫦娥六号着陆点堆积了超过10厘米厚。这意味着嫦娥六号在采集月壤时,很有可能挖掘到了这些来自月球最古老外壳的碎片。阿波罗盆地内还可能存在来自月幔的低钙辉石,因此嫦娥六号带回的样品可能同时包含了原始月壳和月幔物质。
中国科学院国家空间科学中心的刘洋研究员表示,这项研究不仅加深了对月球背面原始外壳分布的认识,还为嫦娥六号样品的研究提供了有力支撑。这些发现对于揭示月球岩浆洋的冷却过程、月壳与月幔的演化等月球早期历史具有重要意义,为未来的月球探测和研究奠定了坚实基础。