【本報綜合報道】月球表面以下約6萬米至100萬米的月幔由哪些物質組成？這一困擾科學家已久的問題有了最新答案。中國登月探測器“嫦娥四號”今年1月在月球背面陸，英國《自然》雜誌周四（16日）發佈了中國科研團隊的重大發現，推斷月球表面存在的橄欖石和低鈣輝石可能來自月幔，最新的研究成果將為完善月球形成與演化模型提供支撐。

今年1月3日，“嫦娥四號”探測器在月球背面南極-艾特肯（SPA）盆地內的馮•卡門撞擊坑著陸，並部署了玉兔二號月球車（即巡視器）進行探測。月球車攜帶的可見光和近紅外光譜儀探測數據顯示，“嫦娥四號”著陸區月壤中存在以橄欖石和低鈣輝石為主的月球深部物質。

巡視器在兩個探測點獲得了質量良好的光譜數據。論文第一作者中國科學院國家天文台副台長、月球與深空探測研究部主任李春來表示，“嫦娥四號”的著陸區位於月球最古老的撞擊盆地，月殼早已減薄或完全剝離。而且有充足證據表明，“嫦娥四號”的分析對象是因為小天體撞擊而挖掘、拋射到表面的月幔物質。因此，分析發現的礦物組合很可能代表了源於月幔的深部物質，從而證實月幔富含橄欖石，低鈣輝石次之，僅含有很少量的高鈣輝石。

有助了解月球形成過程

他又表示，研究結果為月球岩漿海理論提供支持，並證明岩漿海假說可以用來描述月球的早期進化史。據了解，月球岩漿海是指大撞擊會釋放出大量的能量，因而假設原始月球是與天體忒亞（Theia）相撞後，完全熔化所形成的。

和太陽系很多其他的行星類似，月球被認為經歷了岩漿海洋階段，在這個階段，月球大部分或完全處於熔融狀態。有關月球早期演化的理論認為，月殼由岩漿洋中較輕的斜長石組分上浮結晶形成，而如橄欖石、輝石等較重的礦物下沉形成月幔。然而，這一關於月幔組成的推論一直沒有被很好地證實。無論是美國、蘇聯採回的月球樣品，還是環月探測器的遙感數據，都沒有發現與月幔準確物質組成相關的直接證據；最有可能撞穿月殼的月球背面SPA盆地內，此前也並未發現月幔指示礦物橄欖石的大量出露證據。

為探究月幔，各國科學家將注意力重點放在了撞擊坑上。一般認為，導致撞擊坑形成的物體可能會穿透月球的殼層，直抵月球內部，致使部分月幔物質被帶到月球表面。月球上最大、最深、最古老的隕石坑是位於月球背面的南極─艾托肯盆地（South Pole-Aitken basin），直徑2,500公里，形成於40多億年前。

根據中國探月工程官方發佈的消息，“嫦娥四號”目前已完成五個月晝的科學探測工作；截至5月11日，“玉兔二號”巡視器已在月背累計行走190.66米。中國科學家發現，月球車首次在月背“踩下的足印”，正好留在了來自月球深部的月幔物質上，為解答長期困擾中外學者的有關月幔物質組成問題提供了直接證據。

此次基於“嫦娥四號”探測數據的研究結果揭示了月球背面的物質組成，證實了月幔富含橄欖石推論的正確性。後續，月壤樣品將被送回地球，可為中國未來的月球採樣、月球基地建設等提供參考。