从2024年5⽉3⽇开始,⼀直到六⽉底,⽉球注定会吸引全世界的关注。继嫦娥四号实现了⼈类⾸次登陆⽉球背⾯,嫦娥五号实现成功中国⾸次⽉球采样返回任务之后,嫦娥六号也将实施⼈类⾸次⽉球背⾯采样返回任务。
6⽉2⽇早上6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥⼆号中继星⽀持下,成功着陆在⽉球背⾯南极-艾特肯盆地预选着陆区,后续将完成⽉球背⾯铲取、钻取采样任务,只要⼀切顺利,嫦娥六号将带着⽉球样品起⻜,六⽉底就会安全回家。
那么,为什么嫦娥六号选择阿波罗盆地作为着陆区?阿波罗盆地⾥有什么值得我们如此⼤费周章地进⾏探索?要回答这些问题,我们需要⾸先搞清楚阿波罗盆地在哪⾥。
由于⽉球被地球潮汐锁定,所以⽉球当前仅有⼀侧⾯向地球,其中⾯向地球⼀⾯称为⽉球正⾯,背向地球⼀侧称为⽉球背⾯。阿波罗盆地就是⼀个位于⽉球背⾯“南极-艾肯盆地”内部的盆地。嫦娥六号发射当天,有媒体在采访中提到的“南极-艾特肯盆地”位于⽉球背⾯,是⽉球已知最⼤,最古⽼的撞击盆地,不过其在中国科学院地球化学研究所等单位联合绘制的⽉球地质图中规范名称是“南极-艾肯盆地”,故本⽂统⼀称为“南极-艾肯盆地”。
简要来说,嫦娥六号在阿波罗盆地的主要任务包括:寻找新矿物、寻找⽉球深部物质、寻找古⽼矿物、研究苏⻓岩、寻找名义含⽔矿物、寻找⾼压矿物等。如果⼀种矿物的构成元素⽐例,微观结构,⾄少其⼀与其他已知矿物都不同,就有机会被认定为新矿物。但是新矿物⼀般尺⼨微⼩,容易与已知矿物混淆,需要极端的温压条件或特殊的化学条件形成,⽽不是随处可寻。但在嫦娥五号样品中,我们就发现了⾄少三种新矿物,七种不同的岩⽯。
正如地球上不同地⽅的岩⽯、⼟壤的成分并不⼀致⼀样,⽉壤、⽉岩也存在不均⼀性,甚⾄单次采样返回的不同样品之间也是如此,因此嫦娥六号的登⽉活动就有极⼤可能发现更多新的矿物和岩⽯。正如前⽂提到的,阿波罗盆地是南极-艾肯盆地内部东北侧的撞击盆地,⽽南极-艾肯盆地是⽉球已知最⼤,最古⽼的撞击盆地。通俗讲,因为阿波罗盆地是个多次撞击形成的“盆中之盆”,所以可能是⽉壳最薄的位置之⼀。
⼀些理论认为,形成南极-艾肯盆地的撞击事件可能挖掘出了⽉幔物质。然⽽,也有⼈提出,即使盆地挖掘出了⽉幔物质,由于在撞击过程中⽉幔物质可能会经历熔化-冷凝的过程,导致不同化学成分的矿物和岩⽯被分离开——这个过程被称为熔融分异。熔融分异可能会使识别变得困难,或者在形成之后被更晚期的撞击出现的溅射物混合、掩埋⽽难以被遥感发现。
因此嫦娥六号有可能在阿波罗盆地中发现这些来⾃⽉幔的深部物质,对我们理解⽉球深部结构和⽉球的起源和演化起到重要作⽤。