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近日，中科院國家空間科學(xué)中心科研團(tuán)隊基于“嫦娥四號”巡視器獲取的具有超高空間分辨率的影像與光譜數(shù)據(jù)，首次在月表原位識別出年齡在1個百萬年以內(nèi)的碳質(zhì)球粒隕石撞擊體殘留物。先前研究在“阿波羅樣品”中發(fā)現(xiàn)了碳質(zhì)球粒隕石碎片，但從未在月球表面通過遙感探測直接觀測到碳質(zhì)球粒隕石的撞擊殘留物。科研團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)表明，富含揮發(fā)分的碳質(zhì)小行星的撞擊或仍為現(xiàn)在的月球提供水源。同時，研究顯示，比較年輕的月表物質(zhì)(如“嫦娥五號”返回樣品)中存在撞擊體殘留物的可能性。而對這些可能存在于“嫦娥五號”樣品中撞擊體殘留物的直接分析，將對地月系統(tǒng)撞擊體成分和類型的演變歷史提供重要參考，并有望對太陽系軌道動力學(xué)演化進(jìn)行進(jìn)一步約束，增進(jìn)關(guān)于內(nèi)太陽系撞擊歷史的了解。相關(guān)研究成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-天文》上發(fā)表。

“嫦娥四號”探測器于2019年1月成功著陸于月球背面南極-艾肯盆地的馮·卡門撞擊坑中，其搭載的“玉兔二號”巡視器隨后對月表開展了持續(xù)的巡視探測。“玉兔二號”裝備的全景相機(jī)和可見-近紅外成像光譜儀，可以獲取超高分辨率的月表影像與高光譜數(shù)據(jù)。在月表巡視的過程中，“玉兔二號”發(fā)現(xiàn)了一個小的新鮮撞擊坑，并在第9月晝的時候?qū)@個撞擊坑進(jìn)行詳細(xì)的光譜探測。基于全景相機(jī)近距離獲取的撞擊坑影像，科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)撞擊坑中心存在一些與坑壁及坑外月壤明顯不同的物質(zhì)。研究對成像光譜儀獲取的高光譜影像數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，撞擊坑中心的疑似“殘留物”與坑內(nèi)及坑外的典型月壤、巖石碎塊的光譜呈現(xiàn)明顯不同的特征，并推測或存在某種具有藍(lán)化光譜特征的外來撞擊體物質(zhì)混入其中。研究搜集了大量碳質(zhì)球粒隕石的光譜，經(jīng)過仔細(xì)對比后發(fā)現(xiàn)，該殘留物確實(shí)與碳質(zhì)隕石光譜具有很高的相似度。分析結(jié)果表明，該撞擊坑可能是一個小型碳質(zhì)隕石撞擊后形成。

撞擊輸運(yùn)過程被認(rèn)為是月球表面水及永久陰影區(qū)水冰的主要貢獻(xiàn)者之一，而碳質(zhì)小行星是小天體中相對比較富含水及揮發(fā)分的一類，在撞擊過程中其攜帶的水可能有部分得以保留在月表?；谧矒艨油嘶Ｐ停蒲袌F(tuán)隊對該撞擊坑的形成年齡進(jìn)行估算，結(jié)果表明該撞擊坑應(yīng)該形成于距今一百萬年以內(nèi)。這對碳質(zhì)撞擊殘留物的直接觀測結(jié)果表明，相似的碳質(zhì)隕石殘留物可能在月表非常普遍，在“嫦娥五號”從月表一個相對年輕的玄武巖單元里采集返回的樣品中將有很大概率發(fā)現(xiàn)類似的撞擊殘留物。屆時，結(jié)合主微量元素與同位素年代學(xué)分析，將可以對撞擊體成分與類型演變進(jìn)行更好的限定。未來，利用更高空間分辨率的遙測光譜數(shù)據(jù)，將有可能在月表更多地方發(fā)現(xiàn)類似的撞擊殘留物分布，從而進(jìn)一步加深對月球水的來源與分布的認(rèn)識。(總臺央視記者帥俊全)