月球上有巨大的熔巖海洋，印度著陸器的新數(shù)據(jù)表明

印度近期數(shù)據(jù)Chandrayaan-3任務支持曾經(jīng)被熔巖海洋覆蓋的觀點月亮.來自該任務的科學家發(fā)表了他們的新發(fā)現(xiàn)在日記中自然界.

2023年8月23日，一架名為維克拉姆的著陸器成功降落在月球表面。然后，管制員部署了一個名為Pragyan的漫游車，該漫游車已被存放在Vikram上，以探索登陸點.

維克拉姆著陸的地方比以前在月球上的任何其他登陸艇都更南。它讓科學家們深入了解了尚未取樣的月球地質。

Pragyan的測量發(fā)現(xiàn)，著陸器周圍的月球土壤（或風化層）中的特定化學元素混合物相對均勻。這個風化層主要由一種稱為鐵斜長石.

科學家們表示，月球南極風化層的化學成分介于月球赤道地區(qū)兩個地點的樣本之間：美國宇航員收集的樣本1972年阿波羅16號飛行，以及那些通過機器人Luna-20任務返回地球的人，該任務于同年由蘇聯(lián)飛行。

盡管所有這些樣本的化學成分都來自月球上非常遙遠的地理位置，但它們的化學成分具有廣泛的相似性，這支持了這樣一個觀點，即在月球歷史的早期，一個單一的巖漿海洋就覆蓋了月球。

月球被認為是在一顆火星大小的行星與地球相撞時形成的，噴射出巖石，隨后合并形成我們星球上唯一的衛(wèi)星。月球巖漿海洋被認為從其形成到數(shù)千萬年或數(shù)億年后就已經(jīng)存在。

這片巖漿海洋的冷卻和結晶最終導致了構成月球地殼的鐵質斜長石巖石。

軌道測量

從地質學上講，月球高地被認為部分代表了古老的月球地殼。Chandrayaan-3、Apollo 16 和 Luna 20 都降落在高地地區(qū)，可以進行比較。

因此，它提供了一個機會來測試對月球被全球液態(tài)巖石海洋覆蓋的理論的預測 - 被稱為月球巖漿海洋（LMO）模型.

作者強調了他們的測量結果如何顯示月球車運行的幾十米內月球表面成分的均勻性。

諸如此類的“地面實況”測量對于解釋軌道航天器進行的觀測至關重要。例如，作者將這些結果與之前兩次印度月球任務的數(shù)據(jù)進行了比較。Chandrayaan-1和-2，兩者都是從軌道測量月球表面的。

這些早期的航天器測量結果與Pragyan火星車的測量結果之間的一致性為軌道數(shù)據(jù)集提供了新的信心。軌道數(shù)據(jù)表明，該區(qū)域的月球表面在幾公里的區(qū)域內的化學成分是均勻的。

在解釋方面，這些測量值也非常寶貴月球隕石.這些是當太空巖石與月球碰撞時從月球表面噴射到太空中的巖石樣本。

這些巖石碎片后來可能會進入地球大氣層，有些甚至會撞擊地面。這些代表了奇妙的樣本，因為它們從月球的不同部分拋出的隨機性意味著我們從以前的任務未訪問過的地區(qū)接收到樣本。

然而，正是由于這種隨機采樣模式，很難知道它們來自月球的哪個位置，這使我們無法將它們置于適當?shù)沫h(huán)境中。因此，Pragyan火星車的測量結果有助于我們構建月球不同區(qū)域的圖片，以及我們的隕石樣本如何比較。

近側和遠側

月球巖漿海洋模型最初是在樣本返回后首次構思的。阿波羅11號任務.那次任務降落在一個以深色玄武巖為主的地區(qū)（想想冰島或夏威夷的火山產生的物質）。

然而，當時的研究人員注意到，阿波羅11號的土壤中還含有白色巖石的碎片，富含礦物鈣鐵礦，這種鐵礦被命名為鐵斜長石。

這一觀察結果導致了這樣一種觀點，即白色巖石代表了原始古代月球地殼的微小碎片。

隨著巖漿海洋的冷卻，密度較大的礦物（如橄欖石和輝石）下沉，形成更深的地幔層，稱為地幔，而鐵斜長石（比周圍的巖漿密度?。┢∑饋恚纬闪嗽虑虻牡谝粋€地殼。

自從最初的月球巖漿海洋模型被提出以來，已經(jīng)提出了各種建議，以更普遍地解釋月球樣本和月球地質觀測的額外復雜性——例如，月球近側地殼似乎比月球背面的地殼薄得多。

同樣，目前尚不清楚為什么近側經(jīng)歷了如此多的火山活動，導致它被廣闊的深色玄武巖平原所主導，而遠側似乎包含更多的鐵質斜長石。

在試圖解決這些問題時，研究人員已經(jīng)開發(fā)了詳細的模型來解釋月球地殼是如何形成的，后來又被火山噴發(fā)和撞擊坑所改變。

一些模型預測了月球地殼的多層，頂部是鐵質斜長石巖石，下面是更多富含鎂的巖石。

有趣的是，這項研究中測量的成分并不是人們所期望的原始鐵斜長石，該斜長石被認為是由古代月球地殼組成的。相反，它含有更多的鎂。

這一觀測結果表明，月球地殼中某些礦物質的濃度高于原始月球巖漿海洋模型所暗示的濃度。

作者認為，他們的測量結果可能代表了構成古代月球地殼的鐵質斜長石巖石的混合成分，以及來自更富含鎂的巖石底層的物質。

這些不同的材料層本來是在月球撞擊坑期間挖掘材料而混合的。

特別是，Chandrayaan-3著陸點可能會被所謂的噴射巖石覆蓋約1.5-2公里“南極-艾特肯”沖擊盆地– 直徑2,500公里抑郁癥在被認為是由月球歷史早期的巨大撞擊事件形成的表面。

后來的撞擊坑事件將進一步混合和分布這些物質，從而產生本研究中Chandrayaan-3任務所測量的那種化學特征。

約書亞·斯內普，英國皇家學會大學地球與環(huán)境科學系研究員，University of Manchester

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