月壤新發現!月球背面發現粘稠月壤,與美國登月所見截然不同

根據中國科學家在《科學機器人》(Science Robotics)雜誌上發表的一項新研究,中國的玉兔二號月球車經過三年的探索,取得了一項新的重要發現——月球背面的月壤要比月球正面更粘稠,這與當年美國阿波羅載人登月在月球上看到的景象截然不同。

相對于地球而言,月球有正反面的原因在于它的獨特自轉和公轉。月球不是沒有自轉,它只是自轉速度比較慢,繞軸轉一圈需要長達27.3天。但巧合的是,月球繞著地球公轉一圈所需的時間也剛好是27.3天。

這種特殊的運動狀態,讓月球的一面永遠躲著地球,我們在地球上就是看不到,那一面被稱為月球背面。我們平時看到的都是月球正面,這一面永遠正對地球,所以我們無論在什麼時候看滿月,都會看到月面上相同的黑色斑塊,也就是我們俗稱的「蟾蜍和玉兔」。

在中國嫦娥四號去月球背面之前,人類已經發射了探測器登陸月球,並且還有宇航員踏上了月球表面,但此前的登陸地點都在月球正面。月球還有另一面,一直背對著地球,人類以及探測器此前從未造訪過月球背面。

通過繞月飛行探測器發回的照片,人類看到了完全陌生的月球。月球正面存在大塊的黑暗區域,那是由熔融的玄武岩岩漿凝固之後形成的「月海」。而在月球背面,很少存在月海,取而代之的是密集的隕石坑。

2019年,中國的嫦娥四號歷史性地登陸了月球背面,玉兔二號隨後第一次駛到月球背面的土地上。原本設計壽命僅3個月,現在3年過去了,玉兔二號還在月球背面上超期探測,三年累計行駛超過1公里。

玉兔二號在月球背面長年累月地行駛,讓科學家能夠確定月球背面地形的穩定性以及月壤的「土質」。玉兔二號在行駛過程中,出現了不同程度的輕微打滑,這表明著陸點地形相對平坦,但局部存在緩坡。

2013年,中國曾把玉兔號送到月球正面,這輛月球車在月面上運行了將近3年的時間。與玉兔號相比,結構相似的玉兔二號輪子上沾了很多大塊的月壤,表明月球背面的土壤要更加粘稠。

當年,阿波羅15、16、17號都帶了月球車去月球正面,宇航員駕駛月球車在月面上前進,那裡的月壤並沒有像月球背面那樣容易黏在輪胎上。根據玉兔二號經歷的情況來看,月球背面的土壤特性類似于地球上的幹砂和砂質壤土,比阿波羅任務中的月壤具有更高的承載強度。

科學家認為,造成這種現象的原因可能與月球兩側的地質活動時間長短有關。根據中國嫦娥五號此前帶回的月球正面樣品,科學家發現月球正面在20億年前還有火山活動,而月球背面早就停止了火山活動。

月球沒有大氣和磁場,太陽風和太空岩石都會直接轟擊月球表面。經過漫長時間的物理風化作用,月表上的岩石逐漸破碎,被越磨越細,最終形成了遍佈月球表面的月壤。

在大量隕石的撞擊下,月壤不但變得越來越細,而且隕石撞擊產生的巨大熱量還會熔化月壤顆粒,讓它們結合成尺寸更大、形狀不規則的土塊。由于月球背面更古老,經過空間風化的時間更久,所以那裡的月壤顯得更粘稠。

月球背面是一個充滿未知的世界,人類對于那裡的探索才剛剛開始。玉兔二號的這項新發現,不僅能告訴我們有關月球的演化史,而且還助于未來設計新的月球探測車,以減少月壤的干擾。玉兔二號在月球背面的探測任務還沒有結束,期待這輛月球車還能給我們帶來更多意想不到的新發現。

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