视频科普 | 月背幔源假说被证实 嫦娥四号立了大功

来源：中国科学院国家天文台

编者按：5月16日凌晨，国际科学期刊《自然》（Nature）在线发布我国月球探测领域的一项重大发现，科学家利用嫦娥四号就位光谱探测数据，证明了月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质，为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据，将为完善月球形成与演化模型提供支撑。

了解月球的内部构造可以帮助我们理解它的起源与演化。和地球一样，科学家们认为月球也是由月壳、月幔、月核组成，其中月壳厚度约为60-65千米，月壳以下到1000千米处是月幔，月幔以下直到1740千米深处的月球中心为月核。

月幔占了月球一半以上的体积。月幔的成分是什么，对我们了解月球的形成和演化至关重要，也是我们认识地球形成和生命起源的一个重要窗口。

目前，科学家们依据月球岩浆洋理论，认为月壳由较轻的斜长石组分上浮结晶形成，月幔则由橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成。然而，这一关于月幔物质组成的推论至今没有很好地被证实。

图（a）A（CE4_0015）探测点VNIS获得的600nm图像（b）S1探测点VNIS获得的600nm图像（c）全景相机拍摄的探测点S1（CE4_0016）处的全景图像

包括阿波罗和露娜任务带回的月球样品，以及现有的遥感光谱探测都无法支撑该理论，且遥感探测在原本该探测到月幔层橄榄石的区域——南极—艾特肯盆地也没有发现橄榄石。

难道，科学家们关于月幔成分的假说错了？嫦娥四号在月球背面的探测揭开了这一疑问。

由中科院国家天文台和上海技术物理所组成的研究团队，通过分析嫦娥四号携带的红外成像光谱仪（VNIS）获取的着陆区两个探测点的光谱数据，发现这两个探测点不但富含橄榄石，而且含量最高，此外还有低钙辉石和很少量的高钙辉石。科学家们分析认为，这种矿物组合很有可能就是来自月幔的深部物质。而这，与此前科学家对月幔成分的假说正好相符，我们对月幔成分的认识有了直接证据！