嫦娥四號月背著陸區(qū)地下分層結(jié)構(gòu)示意圖。　國家天文臺供圖

????繼實現(xiàn)人類探測器首次著陸月球背面之后，中國科學(xué)家對月球背面的科研再次創(chuàng)造一項人類首次——中國科學(xué)院國家天文臺科研團隊基于嫦娥四號任務(wù)，首次揭曉月球背面地下淺層結(jié)構(gòu)，這也是人類首次揭開月球背面地下結(jié)構(gòu)的神秘面紗。

????中科院國家天文臺27日發(fā)布消息說，該臺李春來、蘇彥研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊，利用嫦娥四號任務(wù)玉兔二號月球車上搭載測月雷達(dá)的直接就位測量，獲得月球背面地下淺層的第一張雷達(dá)圖像、月表下物質(zhì)的特性參數(shù)，以及濺射物內(nèi)部地層序列，首次揭示出月球背面著陸區(qū)域地下40米深度內(nèi)的地質(zhì)分層結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)地下物質(zhì)由低損耗的月壤物質(zhì)和大小不同的大量石塊組成。

????科學(xué)家表示，月球背面地下結(jié)構(gòu)被首次揭曉，對于了解撞擊過程對月表的改造、火山活動規(guī)模與歷史等具有非常重要的意義，也將極大提高人們對月球撞擊和火山活動歷史的理解，并為月球背面的地質(zhì)演化研究帶來新的啟示。

????北京時間當(dāng)天凌晨，中國科學(xué)家在月球和深空探測領(lǐng)域完成這一重大發(fā)現(xiàn)的研究成果論文，獲國際科學(xué)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)在線發(fā)表。

????中科院國家天文臺科研團隊介紹說，嫦娥四號探測器2019年1月3日在月球背面最古老且最大的南極-艾特肯(South Pole–Aitken)盆地內(nèi)的馮·卡門(Von Kármán)撞擊坑底部成功著陸。馮·卡門撞擊坑形成于前酒海紀(jì)，中心位置為月球南緯44.45度、東經(jīng)176.3度，直徑約186千米?？觾?nèi)地形相對平坦，坑底被玄武巖填充，玄武巖表面相當(dāng)一部分區(qū)域被周邊大型撞擊坑的濺射物所覆蓋，并廣泛分布著二次撞擊坑。

????嫦娥四號月球車的測月雷達(dá)好比是一臺給月球做CT(計算機斷層掃描)的設(shè)備，其高頻通道的穿透深度是嫦娥三號的3倍多，于月背著陸次日早上開始工作。這次由中科院國家天文臺領(lǐng)導(dǎo)中外學(xué)者的研究成果，是基于前兩個月晝期間500兆赫茲(MHz)的高頻通道雷達(dá)所探測的數(shù)據(jù)，研究團隊通過計算分析月球淺層物質(zhì)的特性參數(shù)，包括電磁波在月表下物質(zhì)中的傳播速度、介電常數(shù)、密度、損耗角正切和鈦鐵含量等，并根據(jù)獲得的物性參數(shù)和雷達(dá)圖像，沿著月球車行走的106米路徑，在深度40米范圍內(nèi)，識別出3個不同地層單元。

????第一單元為從月球表面到地下12米的細(xì)粒月壤，內(nèi)嵌有少量石塊，此月壤層形成于多個撞擊坑互疊的濺射物之上，這些濺射物可能來自周邊的芬森(Finsen)和馮·卡門L撞擊坑等。

????第二單元從地下12米到24米，這是雷達(dá)圖像上回波強度最大的區(qū)域，表明內(nèi)部存在大量的石塊，甚至形成有碎石層和碎石堆，說明濺射物的沉積不僅僅是地毯式的鋪散，也會伴隨著物質(zhì)之間的剪切、混合、挖掘以及二次撞擊坑結(jié)構(gòu)擾動等復(fù)雜的地質(zhì)過程。

????第三單元從地下24米到40米，雷達(dá)回波明暗交替變化，是不同時期、更古老的濺射物的沉積和風(fēng)化產(chǎn)物。

????深度40米以下雷達(dá)信號微弱，高頻通道雷達(dá)信號已無法推斷其物質(zhì)特性?？蒲袌F隊結(jié)合區(qū)域地質(zhì)歷史，推測在嫦娥四號著陸點附近，完整的月海玄武巖覆蓋在月表以下大于40米深度。