月面上有“天外来客”吗？“天外来客”能给月亮提供水吗？根据“嫦娥四号”取得的超高空间分辨率影像和光谱数据，中国科学院国家空间科学中心等研究人员首次确认了月球表面上100万年内碳球陨石碰撞物的残留物。研究表明，在提供挥发成分丰富的碳素小行星碰撞和当前月球水源的同时，相对年轻的月表物质（例如“嫦娥五号”返回样品）可能会有碰撞物残留。相关研究成果发表在《自然・天文》上。 　　“对嫦娥五号样品可能存在的碰撞物残留物的直接分析，为地月碰撞物的成分和类型的发展历史提供了重要参考，期待进一步制约太阳系轨道动力学的发展，增进对内太阳系碰撞历史的理解”。11月30日，中国科学院国家空间科学中心的刘洋研究员向科学技术日报的记者报道。 　　在月球表面第一次发现了碳球陨石的碰撞残留物 　　“嫦娥4号”探测器于2019年1月在月面南极-埃克恩盆地的冯卡门碰撞坑着陆，搭载的“玉兔2号”巡查仪随后继续对月表进行巡查，取得了超高分辨率的月表影像和高光谱数据。 　　刘洋说，在月表巡视过程中，“玉兔2号”发现了一个小新鲜的碰撞坑，并对这个碰撞坑进行了详细的光谱探索。 　　根据这个碰撞坑的影像和光谱数据，研究小组发现碰撞坑中心的疑似“残留物”与坑内和坑外典型的月平壤、岩石碎块的光谱有明显不同的特征。 　　刘洋说，通常月表岩石和月平壤的反射光谱显示出“赤化”的特征，月表产生的宇宙风化作用一般会进一步加剧这种赤化的特征，即反射率随着波长的增加而增加。然而，碰撞坑中心的伪残留物的光谱显示出反射率随波长减小的“蓝色”特征。 　　据此，研究小组推测，具有氰化光谱特征的外来碰撞物混入或存在于碰撞坑中。“此前研究人员在《阿波罗样品》中发现了碳球陨石的碎片，但在月球表面没有通过遥感直接观测到碳球陨石的碰撞残留物。这是第一次在月球上直接观测到碳球陨石的碰撞残留物。”。刘洋指出。 　　实际上，在小行星中，只有碳素小行星的光谱具有蓝色特性。研究人员收集了大量碳质球粒陨石的光谱，并进行了比较，发现该残留物确实与碳质陨石光谱有很高的相似度。 　　碰撞体可能会在碰撞熔融物或残留物中残留水 　　为了确认分析结果，研究小组对这个碰撞坑进行了详细的形态分析。 　　“基于《玉兔2号》全景相机获得的立体影像，我们采用摄影测定法，构建了覆盖这个小碰撞坑及附近区域的高精度数字高距离模型”。刘洋说。 　　分析表明，该碰撞坑可能属于一次碰撞坑，而不是由原先的碰撞产生的溅射体在月表中重新碰撞形成的二次碰撞坑。 　　为了进一步限制研究结果，我们使用数值模拟技术研究了这个碰撞坑。结果表明，直径为15厘米的松弛碰撞体以15公里/秒的速度撞击月表，形成了观测到的小碰撞坑的形态特征，并且残留物分布在碰撞坑的中心。 　　刘洋强调：“这样的话，这个碰撞坑应该是小型的碳陨石碰撞形成的。”。 　　虽然碰撞运输过程被认为是月球水和永久阴影区水冰的主要贡献者之一，但是碳素小行星在小天体中比较富有水和挥发量，在碰撞过程中携带的水的一部分可能留在月球表面。 　　刘洋表示，根据迄今为止在地面上进行的高速碰撞模拟实验研究，碰撞体有可能残留碰撞熔体和残留物。 　　根据碰撞坑的劣化模型，研究小组推测了这个碰撞坑的形成年龄。结果表明，这个冲突坑应该在距今一百万年内形成。 　　更重要的是，类似的碳质陨石残留物在月表上可能非常普遍，在“嫦娥五号”的样品中，发现类似的碰撞残留物的概率很高。 　　刘洋表示，利用更高空间分辨率的遥测光谱数据，未来可能会发现更多类似于月表的碰撞残留物，进一步加深月水资源研究。（陆成宽度） 　　出典：科学技术日报