根據(jù)以往地基望遠(yuǎn)鏡和月球軌道器遙感光譜數(shù)據(jù)的分析，普遍認(rèn)為月球正面西部晚期月海玄武巖覆蓋的區(qū)域富含橄欖石，這是約束月球晚期玄武巖成因的重要因素。該推論是否正確，因缺乏實(shí)際樣品分析而無法證實(shí)。嫦娥五號成功著落于月球風(fēng)暴洋東北部的玄武巖平原，返回樣品的研究顯示其玄武巖的年齡僅為20億年，是月球上最年輕的玄武巖地層。嫦娥五號任務(wù)采集的月壤樣品，作為從月球晚期玄武巖區(qū)域返回的唯一地面真值，為探索月球晚期火山活動提供了寶貴機(jī)會。

　　中國科學(xué)院國家天文臺研究員李春來、劉建軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，結(jié)合嫦娥五號月球樣品的實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果和遙感探測數(shù)據(jù)，解答了此前對月球晚期玄武巖遙感光譜解譯的疑惑，糾正了月球晚期玄武巖獨(dú)特遙感光譜特征的物質(zhì)成分解譯結(jié)果。

　　該研究團(tuán)隊(duì)通過對返回月壤樣品開展實(shí)驗(yàn)室光譜和X射線衍射分析，與以往獲取的月球樣品進(jìn)行對比，并結(jié)合電子探針分析的數(shù)據(jù)結(jié)果，證明嫦娥五號月壤的光譜特征主要由富含富鐵高鈣輝石引起，而非富含橄欖石所致。由于國外歷次月海采樣任務(wù)鮮有以富鐵高鈣輝石為主的月壤樣品，加之富鐵高鈣輝石晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在光譜特征上與月球上常見的橄欖石光譜相近，導(dǎo)致月球晚期玄武巖的遙感光譜被錯(cuò)誤地解譯為富含橄欖石。為解決富鐵鈣輝石與富橄欖石月壤光譜的易混性，科研人員基于大量地面實(shí)測的橄欖石和輝石混合物光譜數(shù)據(jù)，提出基于光譜參數(shù)判別月壤中橄欖石含量的遙感光譜反演方法。該方法能有效解決月表富橄欖石區(qū)域和富鐵鈣輝石區(qū)域的區(qū)分和圈定問題，為利用遙感光譜數(shù)據(jù)探測月表主要礦物成分和分布提供新方法。

　　進(jìn)一步分析表明，月表其他被認(rèn)為是晚期玄武巖覆蓋的區(qū)域與嫦娥五號著陸區(qū)有著相似的光譜學(xué)和地球化學(xué)特征（如鐵、鈦含量），這說明它們或具有與嫦娥五號樣品相似的巖石礦物學(xué)組成，應(yīng)均以富鐵的高鈣輝石為主，而非過去遙感光譜推測的橄欖石為主。結(jié)合月球晚期玄武巖的分布范圍、持續(xù)時(shí)間及覆蓋厚度的特點(diǎn)，晚期玄武巖的熱源強(qiáng)度較弱，但可能在很大范圍內(nèi)長期穩(wěn)定和活躍，形成該熱源的機(jī)制或包括月球表面厚風(fēng)化層（megaregolith）的覆蓋和地球與月球間的潮汐作用。本研究對解答關(guān)于月球晚期玄武巖物質(zhì)組成的問題，深化對月球熱演化歷史，特別是月球晚期火山活動特點(diǎn)的認(rèn)識具有重要意義。

　　10月10日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家科技重大專項(xiàng)與中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目的支持。

利用嫦娥五號返回樣品糾正月球晚期玄武巖的遙感光譜解譯