嫦娥六號月背挖土,意義重大

藏在南極-艾特肯盆地中的秘密,可能需要嫦娥六號探索。

據新華社報道,6月4日,攜帶月球樣品的嫦娥六號上升器自月球背面起飛,隨後成功進入預定環月軌道。嫦娥六號也就此完成世界首次月球背面採樣和起飛的壯舉。

自20世紀60年代以來,人類探測器24次在月球成功實施軟着陸。不過,直到2019年中國的嫦娥四號探測器才首次着陸月球背面。而在月球取樣方面,探測器在嫦娥六號之前進行過多次人工採樣和無人採樣,但無一例外,這些採樣的位置都位於月球正面。

如今,隨着嫦娥六號在月球背面完成採樣,終於填補了這項空白。

月背藏着秘密

月球的公轉週期與自轉週期相同,因此在地球上看月球,只能看到固定的一面,即俗稱的“正面”。這是兩個天體在相互間引力作用下長時間演化形成的結果,天文學上稱之爲潮汐鎖定。

直到1959年10月蘇聯的“月球”3號探測器才讓我們第一次見到月球神秘莫測的背面。令人感到驚訝的是,月球背面與正面差異巨大。

月球背面的主要地形是無數大大小小的隕擊坑,還有丘陵、高山,只有兩個較大面積的“月海”。於是,蘇聯捷足先登,給兩個“月海”分別命名爲“莫斯科海”和“夢海”。

由於月球本身的阻擋,在月球背面的探測器都將與地面失聯,地面測控天線也只能根據預先設定好的軌道通過慣性推算探測器的位置。於是,長久以來,月球背面就成爲天文學家心中的念想、航天工程師手上的難題。

然而,恰恰是在月球背面,藏着不同尋常的秘密。衛星遙感觀測發現,在月球背面存在着一個巨大的盆地,或許是整個太陽系中最大的盆地。

這個盆地南端位於月球南極點附近,北端位於艾特肯環形山附近,其直徑達2500公里,面積相當於兩個青藏高原,最深處更是達到了驚人的13公里。因此,這個非典型地貌被命名爲南極-艾特肯盆地。

並且,“克萊門汀號”“月球勘探者號”等探測器的觀測數據顯示,南極-艾特肯盆地的物質組成似乎與其他地區有些明顯差異。盆地底部的鐵、鈦、釷等元素含量較多,從礦物角度看,斜輝石和斜方石含量似乎也比周圍高地更多。

與阿波羅號帶回的樣品、蘇聯從月球帶回的樣品以及在地球上回收的月球隕石樣品相比,這些特徵有所不同。一方面,這表明月球背面與月球正面所經歷的演化過程或許存在差異;另一方面,這也“暗示”了南極-艾特肯盆地有着十分特殊的“身世”。

天文學家推測,在約40億年前,月球南極附近被一顆小行星以大約30°的傾角撞擊。這次撞擊規模相當大,以至於把月球表面直接削去一層。

需嫦娥六號填補空白

鑑於此,天文學家相信,南極-艾特肯盆地很有可能也是太陽系中最古老的盆地之一。它是我們瞭解遠古月球的非常難得的窗口,研究價值毋庸置疑。而最好的方法,莫過於直接去採取一些樣品回來進行深入分析和研究。

此前,“阿波羅計劃”在月球正面不同區域着陸,採集的樣品中最古老的在30多億年,最年輕的只有10多億年。而10億年—30億年的區間,是存在較大不確定性的。

通過同位素測量,嫦娥五號月球樣品的年齡爲20.3億年。這爲月球年齡測定函數提供了關鍵錨點,也表明20億年前月球依然存在火山活動。

那麼,40億年—50億年這個區間,月球物質是什麼成分、有何特徵,是否能還原出月球形成初期的情形?這個答案很有可能藏在南極-艾特肯盆地中,這個空白可能需要嫦娥六號來填補。

月球南極-艾特肯盆地或許還藏着太陽系形成的秘密。40億年前的這個巨大轟炸可能是太陽系“晚期大轟炸”的一個縮影。

有模型認爲,那一時期,木星、土星正從太陽系更靠外的位置向今天所在軌道遷移。此舉擾亂了許多小行星的運動,從而造成內太陽系中的火星、地球、金星和水星都遭遇了“狂轟濫炸”,月球上大量的環形山也是在這一時期形成。因此,也有人稱此爲“月球災難”。

不過由於缺乏直接證據,這一假說仍面臨不小的挑戰。嫦娥六號則擁有兩種採樣本領——表取和鑽取。表取有望採集到月表更爲年輕的撞擊物,而鑽取樣品很有可能帶來令人期待的太陽系考古發現。

因此,此次嫦娥六號完成首次月背“挖土”,意義重大。而人們也期待,嫦娥六號的月球考古之旅,能給全球探月帶來新的發現。

撰稿/施韡 編輯/馬小龍 校對/劉越