玉兔二號(hào)在月球發(fā)現(xiàn)厘米級(jí)透明玻璃球：未來理想采樣目標(biāo)

原標(biāo)題:玉兔二號(hào)在月球發(fā)現(xiàn)厘米級(jí)透明玻璃球:未來理想的采樣目標(biāo)

據(jù)微信***科學(xué)雜志2月17日消息，中山大學(xué)肖志勇博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在往年第4期《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表了一篇題為《月球上的半透明玻璃球》的通訊短文，報(bào)告稱玉兔二號(hào)月球車在月球背面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)厘米大小的透明玻璃球，這種玻璃球在世界上尚屬***發(fā)現(xiàn)。認(rèn)為貧鐵斜長(zhǎng)巖月殼的熔融物質(zhì)在高速撞擊下快速冷凝可以形成大量透明玻璃球。它們記錄了重要的撞擊過程和撞擊歷史信息，是未來月球探測(cè)任務(wù)的理想采樣目標(biāo)。

高速撞擊是塑造月球表面地形、影響月球地質(zhì)演化的主要地質(zhì)力量。在持續(xù)的撞擊下，月球表面覆蓋著一層厚度不一的月壤，其中含有大量的撞擊玻璃。玻璃微珠是月球撞擊玻璃的重要組成部分，由蒸汽和熔體凝結(jié)而成。和月球火山玻璃珠一樣，大部分月球撞擊玻璃珠的直徑都遠(yuǎn)小于1毫米。撞擊玻璃微珠是反演月球土壤物質(zhì)成分和記錄月球表面撞擊歷史的關(guān)鍵載體。

人類***月球背面軟著陸任務(wù)嫦娥四號(hào)在月球上發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)直徑厘米的半透明玻璃球。這是世界上***在月球上發(fā)現(xiàn)手掌標(biāo)本大小的半透明玻璃球(圖1)。相比之下，阿波羅宇航員還在月球上發(fā)現(xiàn)了一些較大的撞擊玻璃球，直徑可達(dá)幾厘米；這些玻璃球整體呈不透明黑色，內(nèi)部往往含有大量碎片和氣孔(圖2)。

玉兔二號(hào)月球車在嫦娥四號(hào)探月任務(wù)中發(fā)現(xiàn)的玻璃球(來源:***航天局)。

阿波羅任務(wù)收集的月球玻璃球(圖片來源:月球和行星研究所)

中山大學(xué)肖志勇博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)利用玉兔二號(hào)的全景相機(jī)數(shù)據(jù)，分析了這些透明玻璃球的顏色、形狀和輸出特性。發(fā)現(xiàn)這些玻璃球并非月球火山活動(dòng)或外來撞擊物直接著陸的產(chǎn)物，而是具有特殊成分的撞擊玻璃。參考月球主要巖石熔體冷卻結(jié)晶時(shí)的臨界冷卻速率，研究人員注意到，構(gòu)成月球高原月球地殼的斜長(zhǎng)石含鐵量非常低，其熔體的臨界冷卻速率小于5 K/s，因此是形成直徑厘米級(jí)透明玻璃珠的***原始巖石。再者，研究人員限制了這些玻璃球沉積時(shí)的彈道速度，并利用月球表面礦物和元素的豐度數(shù)據(jù)，在相應(yīng)范圍內(nèi)尋找可能的母坑。發(fā)現(xiàn)著陸點(diǎn)附近的多次撞擊事件可能形成了這種玻璃球，這種玻璃球可能是月球高地月壤上常見的物質(zhì)。

這一發(fā)現(xiàn)對(duì)研究撞擊機(jī)制具有重要的指導(dǎo)意義；

(1)它們是記錄月球高地早期撞擊歷史的關(guān)鍵信息載體。例如，這些玻璃球的形成過程可能與地球上廣泛分布的遠(yuǎn)撞擊玻璃(俗稱玻璃隕石)相似，這將證明遠(yuǎn)撞擊玻璃是地球天體撞擊事件的固有產(chǎn)物；

(2)月球高原上形成的古撞擊盆地也可能形成了大量這樣的玻璃球，其形成時(shí)代是檢索內(nèi)太陽系早期撞擊歷史的重要信息。當(dāng)然，這些標(biāo)志的開采和驗(yàn)證需要精細(xì)的地球化學(xué)數(shù)據(jù)的支持。

當(dāng)阿波羅宇航員在月球上時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)這些厘米大小的玻璃球非常顯眼。玉兔二號(hào)月球車發(fā)現(xiàn)的這些玻璃球也非常顯眼，因此未來的探月任務(wù)，尤其是月球背面的探月任務(wù)，有望發(fā)現(xiàn)并返回這樣的樣品。這一發(fā)現(xiàn)表明，月球斜長(zhǎng)石適合生產(chǎn)透明度好的玻璃，在未來的月球基地建設(shè)中可以考慮將月球斜長(zhǎng)石作為資源原位利用?；厮押嗫纯础?/p>

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