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来源 | NSR
2019年1月3日，玉兔2号月球车与嫦娥四号着陆器分离，从那时至今，“小兔子”已经在月球背面工作了超过11个月昼，行走里程达到318.6米。在前进的路上，它遇到了月球上的哪些石头和土壤，又从它们身上了解了什么？
2019年11月14日，在《国家科学评论》（National Science Review，NSR）上线的一篇研究论文就介绍了其中的一个发现。中科院地质与地球物理研究所的林杨挺研究团队分析了玉兔2号在前3个月昼对月球背面9处月壤和一块石块的探测数据，确认这块石头为橄榄石苏长岩，并推测出它的来历：几十亿年前陨石撞击月背，下月壳与上月幔物质熔融形成岩浆湖，岩浆分异结晶重新成为岩石。
小兔子看见了什么？
前3个月昼中，玉兔2号利用自身搭载的“可见-红外成像光谱仪”对沿途9个位置的月壤和1块岩石进行了光谱探测。
分析发现，月壤的成分较为均匀，主要由辉石、长石和熔融胶结物等组成，含少量橄榄石，其中辉石以低钙辉石为主。但是，研究者很难在月壤中获得更多信息。这是因为在岩石风化为月壤的过程中，岩石的物理结构被破坏，矿物成分也发生了改变。
幸运的是，还有1块石头。这块石头落在月壤表面，大于20厘米。石块的光谱特征与月壤相似，表明二者可能是同源物质（都来自着陆点东北方向的芬森撞击坑）。而且，石块的矿物吸收峰很明显，可给出更可靠的矿物组成：38.1±5.4%低钙辉石，13.9±5.1% 橄榄石和48.0±3.1% 斜长石。据此，研究者将其划分为橄榄石苏长岩。
此外，玉兔2号还给这块石头拍了照片，图像显示，该石块的矿物颗粒较细，属于中等-细粒岩石结构，所以，研究者认为，它不可能是在月球深部缓慢结晶形成的深成岩，而可能是从较浅的岩浆中快速结晶形成的。
“小石头” 背后的故事
“它不可能是在月球深部缓慢结晶形成的深成岩，而可能是从较浅的岩浆中快速结晶形成的。” 这说明了什么？又意味着什么呢？
这就要从嫦娥四号着陆的南极-艾肯盆地（SPA盆地）说起了。
位于月球背面的SPA盆地是月球上最大、最深、最古老的盆地。我们都知道，越深层的岩石能反映更久远的星球历史。在形成SPA盆地的那次陨石撞击事件中，月球表面岩石被剥开，许多深层岩石展露出来，所以，SPA盆地是探测月球深部下月壳甚至上月幔的天然窗口，对认识月球-地球系统的早期撞击历史也具有重要意义。这也正是嫦娥四号选择在此着陆的原因之一。
据研究者推测，这块石头的形成历史应该是这样的：在陨石撞击形成SPA盆地的过程中，巨大的撞击能量使下月壳与上月幔的物质发生混合熔融，在SPA盆地中形成了一个岩浆湖，之后，岩浆湖中发生分异结晶作用，重新形成岩石，其中就包括这块石头以及与之同源的月壤母岩。
这一分析也与SPA盆地的撞击模拟一致。在模拟结果中，SPA盆地尺度的撞击事件可以产生直径840千米的瞬态空腔和深度约50千米的岩浆湖。芬森坑和嫦娥四号着陆区均位于该岩浆湖的边缘。
一叶知秋，一石见史。“嫦娥”与“玉兔”跨越几十万公里辛勤奔月，就是为了这样的发现。
论文信息：
Olivine-norite rockdetected by the lunar rover Yutu-2 likely crystallized from the SPA impact meltpool
https://doi.org/10.1093/nsr/nwz183
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