揭开嫦娥五号登陆地点月球土壤矿物组成和太空风化作用

中国科学院国家空间科学中心将嫦娥五号从登陆月球风暴洋北部年轻的地点，带回1.73公斤的月球土壤。 加上轨道遥感数据对嫦娥五号登陆区的地形地貌和物质成分进行大量研究，样本分析推进对于月球年代学、月球晚期火山活动和岩浆演化机制的认识。

与大尺度的遥感观察和精细的样品分析不同，原位光谱探测可提供采样区的局部背景资料，有利于探索未扰动和扰动状态的月球土壤特性。 嫦娥五号着陆器携带的月球矿物光谱仪获取月球土壤可见的红外线反射光谱，为探究月球土壤物质成分和太空风化作用提供重要的数据支持。

中国科学院国家空间科学中心太阳活动和太空天气重点实验室利用嫦娥五号月球矿物光谱仪，就地探测数据分析登陆点月球土壤的物质成分和成熟度，光谱参数研究显示月球土壤中铁镁质矿物主要为单斜辉石，这与实验室嫦娥五号样品化学分析和轨道光谱分析结果一致。 火箭吹扫和铲取采样前后月球土壤光学成熟度和亚微观铁未发生明显变化，本研究为月球土壤表层经历快速翻耕和充分混合作用提供光谱证据。

太空风化是无大气天体上由微陨石撞击和太阳风注入引起的光谱红化和暗化的普遍现象。 研究利用光谱斜率定性分析嫦娥五号登陆点月球土壤的成熟度，发现与嫦娥四号登陆点月球土壤相比，嫦娥三号和嫦娥五号登陆地区的月球土壤相对更不成熟，这可能与嫦娥三号和嫦娥五号登陆于年轻的陨石坑溅射有关。 研究进一步计算光学成熟度和亚微观铁含量，发现火箭吹扫前后及铲取前后的月球土壤成熟度没有发生显著变化，显示嫦娥五号登陆地区月球土壤在铲取深度（少于3厘米）以内经历过等效的暴露历史。 这与美国太阳神登陆月球钻取样本的放射性核元素分析结果以及月球土壤翻耕模型模拟结果相吻合。 该研究为月球土壤表层经历快速翻耕和充分混合作用提供了光谱证据。

【图：中国科学院国家空间科学中心; 文：节录自科学网页; 新闻资讯由林景明提供】研究全文将会刊登在2022年9月15日出版的《地球和行星科学快报》; 标题是：Mineralogy and regolith maturity at the ChangʻE-5 landing site inferred from the Lunar Mineralogical Spectrometer

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