“嫦娥四号”揭开了月球背面的浅层地下结构

记者从中国科学院国家天文台了解到，由、研究员带领的科研团队，利用嫦娥四号玉兔二号月球车搭载的月球雷达，首次揭示了月球背面着陆区地下40米以内的地质层状结构，发现地下物质由低流失的月球土壤物质和大量不同大小的石头组成。

这一研究成果对了解月球表面的变化、火山活动的规模和历史等具有重要意义。

2019年1月3日，北京时间，嫦娥四号探测器成功降落在艾特肯盆地的冯卡门陨石坑底部，这是月球背面最古老和最大的南极。冯卡门环形山的直径约为186公里，环形山内部的地形相对平坦，环形山底部充满玄武岩，玄武岩表面的相当一部分被周围大型环形山的溅射物覆盖，次级环形山分布广泛。

月球雷达就像是月球的CT设备。它于2019年1月4日9: 29: 35开始工作。中国科学院国家天文台领导的国内外学者的研究成果是基于前两个月500兆赫高频通道雷达探测到的数据。与嫦娥三号相比，嫦娥四号月球雷达高频通道的穿透深度是嫦娥三号的三倍多。

研究小组计算并分析了月球浅层物质的特征参数，包括电磁波在亚月球物质中的传播速度、介电常数、密度、损耗角正切和钛铁含量。根据获得的物理参数和雷达图像，沿着月球车106米的路径，在40米的深度范围内，识别出三个不同的地下地层单元。

第一个单元是从月球表面到地面12米处的细粒月球土壤，里面嵌有少量的石头。这个月球土壤层是在被多个撞击坑重叠的溅射物体上形成的，这些撞击坑可能来自周围的芬森和冯·卡门L撞击坑。

第二个单元在地下12米至24米，这是雷达图像中回波强度最高的区域，表明里面有大量的石头，甚至形成砾石层和砾石堆，表明溅射物质的沉积不仅是地毯式扩展，还伴随着剪切、混合、挖掘和二次撞击坑的结构扰动等复杂的地质过程。

在第三个单元中，从地下24米到40米，雷达回波的明暗交替变化，这是不同时期较老的溅射物沉积和风化的产物。深度在40米以下的雷达信号很弱，从高频通道雷达信号中无法推断出其物质特征。结合区域地质历史推测，在嫦娥四号着陆点附近，完整的月海玄武岩覆盖了月球表面以下40多米的深度。

在这项研究工作中，通过嫦娥四号月球雷达的直接原位测量，获得了月球背面浅层地下层的第一张雷达图像、月球表面下物质的特征参数和溅射物体的内部地层序列。人类首次揭开了月球背面地下结构的神秘面纱，大大加深了我们对月球撞击和火山活动历史的理解，并给月球背面地质演化的研究带来了新的启示。

国际科学杂志《科学进步》于北京时间2月27日凌晨在网上公布了研究结果。(赵)

编者:纪爱玲