嫦娥五號月球樣本中發現”令人費解的礦物組合”
2020年,嫦娥五號從Oceanus Procellarum(風暴之洋)帶回了3.8磅(1.73公斤)的岩石和塵埃。科學家在周三(2 月6 日)發表的一篇論文中報告稱,對這些樣本的分析發現了一種新礦物,被命名為變化位點- (Y)。Changesite-(Y)是由北京鈾地質研究所(BRIUG)的研究人員發現的,是在月球上發現的第六個新礦物。
Procellarum 月海上的新鮮環形山資料來源:NASA/GSFC/亞利桑那州立大學
CE-5風化層樣本01GP中含矽鐵長石和矽輝石矽塊的背散射電子(BSE)影像在鐵長石、鐵長石和類α-方石長石相周圍光滑區域的相為無定形二氧化矽。Sft, seifertite;Sti,超石英;α,α-Crs-like -cristobalite-like。
月球上佈滿了小行星撞擊造成的隕石坑,由於月球上缺乏大氣層和地質活動,這些隕石坑保持原樣。小行星撞擊產生的強烈壓力和溫度改變了月球岩石和塵埃頂層的成分,稱為風化層,科學家透過研究風化層來拼湊月球的演化歷史。
根據電腦模型的估計,Changesite-(Y) 一定是在一次這樣的小行星撞擊之後形成的,根據電腦模型的估計,撞擊可能會在任何地方留下一個1.9 英里到20 英里(3 到32 公里)寬的隕石坑,取決於撞擊角度。先前的分析將嫦娥五號帶回的月球岩石的年齡確定為19.7億歲。
Y+REE與其他陽離子在changessite -(Y)的對比,以每56個O原子中的陽離子表示。數據列於表1。(a) Y+REE vs Ca;回歸方程式為所示直線,擬合CE-5樣品01GP的changessite -(Y)晶粒。(b) Y+REE與Na、Si和Mg、fe位原子在changesite-(Y)中的變化。鎂、鐵位原子包括鎂、鐵和錳。
傳回的嫦娥五號樣本也含有先前已知的二氧化矽礦物的混合物,其中最著名的是鎂鐵礦和輝鐵礦。科學家認為,這兩種礦物很可能是在形成阿里斯塔克斯隕石坑的碰撞中沉積下來的,阿里斯塔克斯隕石坑是四個隕石坑中最年輕的一個,噴射物從該隕石坑中傾瀉而下,落到嫦娥五號採樣的地區。
CE-5風化層樣品01GP中玄武岩碎屑變址-(Y)的BSE影像。足總,鐵橄欖石;Px,輝石;Pl,斜長石;Crs,方石英;Bdy斜鋯石;有望,隕硫鐵。
眾所周知,Seifertite 在小行星撞擊的高壓餘震中會變成Stishovite,但對於月球上的這些礦物,還有很多東西需要了解。
研究報告的合著者、中國科學院的杜偉在一份聲明中表示:「儘管月球表面覆蓋著數以萬計的撞擊坑,但高壓礦物在月球樣本中並不常見。」 「對此的可能解釋之一是大多數高壓礦物在高溫下不穩定。”
科學家表示,從理論上講,鎂鐵礦和輝鐵礦只有在比樣品所見證的壓力高得多的壓力下才能共存,因此它們在嫦娥五號返回的樣品中的存在是一個「令人費解的組合」。
今年五月,中國預計將發射下一次探月任務-嫦娥六號,它將嘗試從月球背面的南極-艾特肯(SPA)盆地收集樣本。
週三(2 月6 日)《物質與輻射》雜誌上發表的一篇論文介紹了這項新研究成果。