嫦娥四號與玉兔二號（圖片來源：中國國家航天局）
按：中國科學家利用在月球背面馮卡門坑著陸的“嫦娥四號”探測器以及“玉兔二號”月球車搭載的雷達，首次揭示了月球地下40米的構造；這些研究成果對於我們研究月球上火山活動和受隕石撞擊的歷史、以及月球的地質演化都具有非常重要的意義。這項成果來自中國科學院國家天文臺研究員李春來、蘇彥領導的研究團隊，發表於最新一期的《科學·進展》上。
CT結果和“診斷”結論
著陸區下方散落著大量濺射物，月面下方可以清晰地劃分為三個不同的地層：
- 月面～12米：細粒月壤，內嵌有少量石；這一層形成於多個撞擊坑互疊的濺射物之上。
- 12～14米：濺射物沉積層，其內部存在大量石塊，甚至形成了碎石層和碎石堆；這一層是雷達圖像上回波強度最大的區域。
- 24～40米：更古老的濺射物在不同時期沉積和風化的產物；這一層雷達回波明暗交替變化，表明其粒度呈現粗粒和細粒的互層，是更古老的撞擊濺射物的沉積和風化產物。
- 大於40米：雷達信號微弱，無法推斷其構成物質特性。
月面下40米內的物質結構（圖片來源：Li et al., 2020）
月球演化歷史
通過這些地層分佈，我們可以推測月球的部分演化歷史：
- 大約45億年前，在太陽系誕生後不久，月球可能就形成了。隨後，它灰暗而荒涼的表面就不斷遭受了許多次隕石撞擊，造就了現在這樣一張佈滿碎石的“麻子臉”。
- 撞擊發生後，較小的噴射物能夠飛得更遠，因此地層中粒度較小的岩石可能來源於更遠的撞擊坑。相對而言，那些大塊的岩石，應該只能落在撞擊位置的附近。
- 結合該區域地質歷史，在嫦娥四號著陸點附近如果有完整火山活動形成的月海玄武岩的話，應該在月表下面比40米更深處。
嫦娥四號背景
嫦娥四號探測器於北京時間2018年12月8日發射，2019年1月3日成功著陸在月球背面的南極-艾肯特盆地內的馮·卡門隕石坑底部。月球車上搭載了中國、荷蘭、德國、瑞典、沙特阿拉伯等其他國家航空組織的科學儀器。
玉兔二號月球車（圖片來源：中國國家航天局）
嫦娥四號實現了三個首次：
- 首次實現月球背面軟著陸；
- 首次在月球的高緯度極地著陸；
- 首次月背與地球的中繼通信；
協助嫦娥四號進行地月間通訊的“鵲橋號”中繼衛星（圖片來源：中國國家航天局）
目前，嫦娥四號在月球背面的工作時長已超過300天，遠遠超出設計壽命；“玉兔二號”巡視器克服月背複雜地形等障礙，行駛里程也已超過300米；作為史上在月球上工作時間最長的探測器，玉兔二號月球車仍在月球背面工作著，去探測更多此前從未涉足的月球區域。研究人員希望它能夠觀測到地層中撞擊碎屑的尺寸變化，從而揭露出月球古老的撞擊歷史中的更多細節。
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