嫦娥四號在月背發現“天外來客”,不是源於月球和地球,哪來的?

近日,我國科學家利用“玉兔二號”月球車,對月球背面一個直徑2米左右的隕石坑進行詳細觀測時,在一處區域發現了與周圍月壤環境截然不同的區域,然後透過高光譜影象解譯,最終判斷這個區域中分佈著大量的“外太空物質”,其來源既非月球本身所固有,也與地球表面的岩石物質完全不同,這個發現引發了科學家們的極大興趣。這裡分佈的很多太空物質,到底是什麼?又來自哪裡呢?

嫦娥四號在月背發現“天外來客”,不是源於月球和地球,哪來的?

月球是地球唯一的衛星,與地球相距38萬公里。從上世紀50年代末前蘇聯發射的“月球”系列號探測器,到70年代美國執行阿波羅計劃、再到本世紀我國實施的嫦娥號系列探測活動,人類已經累計向月球發射了110多顆環繞和著陸探測器,不但拍攝並傳回了大量有關月球表面形態、溫度、大氣狀況、地形地貌等的照片和資料,而且美俄中三國還分批次帶回了月壤樣本,為我們深入瞭解月球的發展演化規律提供了第一手資料。

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從上述監測和分析資料中,科學家們瞭解到月壤和岩層結構的特殊性,同時也瞭解到月球表面岩石和土壤成分與地球的某些相似性,同時根據月球始終面向地球一側的地形地貌(分佈著大量平坦的“月海”),推測出月球的形成歷史要稍晚於地球,而且有極大的機率是從地球中分離出去的,也就是說在45億年前,一顆較大質量的行星與早期地球發生正面相撞,巨大的衝擊力,使這顆行星的絕大部分與地球相熔為一體,並將原本屬於地球和外來行星的一部分物質,迸濺在近地軌道上空,後來在引力的作用下,這些碎片物質又慢慢碰撞和結合,最終聚合成一個新的天體,成為地球的衛星。

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後來,在潮汐力的影響下,地球和月球之間互相發生著牽制,一方面使地球的自轉速度變得越來越慢,從最初的自轉一圈6個小時左右演變為現在的24個小時。另一方面,月球也被地球潮汐力完全鎖定,使其圍繞地球公轉的週期與其自轉週期保持一致,形成了月球的一面始終正對著地球的“潮汐鎖定”現象。我們人類自古以來,在地球上看到的月球,都是月球的“正面”,而月球的“背面”的狀況,長時間都不被人們所瞭解。

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直到1959年

,前蘇聯發射的

“月球3號”探測器,在環繞月球飛行時,從月球的背面飛過,成功拍攝並傳回了影象,這是人類第一次透過探測器間接看到月球背面的景象。1968年,美國實施了阿波羅8號

計劃,宇航員們乘坐太空飛船進行了第一次環繞月球飛行,這是人類第一次用肉眼,直接從近月軌道上空看到月球背面。

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而第一次人類的探測器在月球上實現軟著陸的壯舉,則是由我國創造。2018年12月8日,我國在西昌衛星發射中心,利用長征三號乙運載火箭

,將嫦娥四號月球探測器成功發射升空,經過包括地月轉移、近月制動、環月飛行等在內的階段以外,於

2019年1月3日,釋放出“玉兔二號”月球車並順利在月球背面著陸,並透過先期發射到地月系統第二拉格朗日點

上的

“鵲橋”中繼星,向地球傳回了第一張近距離拍攝的月球背面清晰影象,至此,月球背面的神秘面紗才徐徐在人類面前展開。

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“玉兔二號”是繼“玉兔一號”之後,我國在月球表面釋放的第二輛月球車,由於“一號”在執行任務時,所設定和實施的行進速度較快,由於月球表面的引力只有地球的六分之一,再加上表面岩石被宇宙高能粒子侵蝕的程度非常高,因此車輪所過之處所激起的月球細微粉塵量很大,最終侵入到了車體內部,導致行進功能喪失,所以“玉兔二號”吸取了之前的教訓,以非常緩慢的速度,在月球背面艾肯盆地的馮·卡門撞擊坑中

巡視。依靠攜帶的探月雷達、全景相機、紅外成像光譜儀、中性原子探測儀等儀器裝置,對月球表面的地形地貌、岩石和月壤組分、月背太陽高能粒子流等進行了全面監測和分析,取得了世界上獨立無二的研究成果。

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此次我國科學家發現的“太空物質”,正是“玉兔二號”在巡視到

卡門撞擊坑

內部一個較小的隕石坑發現的,透過它傳回的光譜探測資料,科學家發現在這個小型隕石坑的坑壁上,分佈著與隕石坑周邊區域月壤在光譜特徵明顯不同的地方,即呈現的不是一般的月壤光譜“紅化”,而是呈“藍化”現象,表明這部分割槽域的岩層,對於光線的反射率,會隨著波長的增加而減小。

嫦娥四號在月背發現“天外來客”,不是源於月球和地球,哪來的?

因為這種特性,與月球和地球表面絕大部分割槽域的光線反射特徵不一致,於是我國科學家判定,造成這種現象的原因,是這些物質不是月球本身所固有的,也不可能來自地球,而是很有可能來自於外太空,一些小行星攜帶著光譜存在藍化特徵

的物質,一起撞向了月球表面,形成了隕石坑,並在坑壁上殘留了部分這些特殊物質。

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後來,在“玉兔二號”傳回的高光譜資料中,科學家們發現了一類呈玻璃態的物質,也就是碳質球粒隕石

,這類隕石的光譜特徵,與上述隕石坑壁上殘留物的非常相似,於是科學家推測,這些特殊的“太空物質”,極有可能來自百萬年前的小行星撞擊,這些小行星將這些帶有太陽系早期某些特徵的物質,展現在了月球之上。

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由於碳質球粒隕石

形成年代久遠,而且裡面含有較多的矽酸鹽和有機化合物,化合水含量有的能高達

20%以上,某些還可能含有氨基酸,因此,對這些球粒隕石進行全面研究,對於深入揭示太陽系演化過程、月球發展變化特徵、地球生命誕生和發展途徑等,都將具有不可替代的作用。因此,從某種意義上說,“玉兔二號”所開展的探測,無論是從月球的地理區域,還是所發現的成果來看,都是前無古人的,而且是開創性的,難怪一些國家要眼紅呢!