A principios de julio, se publicó el primer "informe de detección" mineralógico mundial de anillo de manto lunar en la Universidad de Shandong. Este logro se basa en muestras de regolito lunar devueltas por la misión Chang'e-6 de China, revelando la composición real de la región del anillo de piroxeno rico en magnesio (es decir, el "anillo de Mg") en la cuenca del polo sur-Aitken (SPA) del lado oculto de la Luna, llenando el vacío en el conocimiento humano sobre los tipos de rocas profundas y sus orígenes en la cuenca SPA del lado oculto de la Luna. Los resultados anteriores se publicaron en Communications Earth & Environment, una revista bajo Nature.

"Escaneo de rayos X" de materiales profundos lunares

El primer autor del artículo, el Dr. Cao Haijun, miembro del equipo de ciencia planetaria del Instituto de Ciencias Espaciales de la Universidad de Shandong, indicó que, a través de la muestreo in situ de Chang'e-6 y el análisis de laboratorio, los científicos obtuvieron por primera vez "datos de verdad en tierra" de esta región, como un "escaneo profundo de rayos X" de la Luna, permitiéndonos entender por primera vez la composición de ciertas regiones desconocidas en el interior del lado oculto de la Luna y revelando los secretos más recientes del regolito del lado oculto de la Luna.

Durante mucho tiempo, el lado oculto de la Luna ha sido considerado un lugar lleno de misterio, y las observaciones del lado oculto de la Luna han dependido siempre de técnicas de teledetección, careciendo de evidencia física. El equipo de ciencia planetaria del Instituto de Ciencias Espaciales de la Universidad de Shandong utilizó la técnica de espectroscopía Raman para analizar las muestras de regolito lunar devueltas por Chang'e-6 de China, obteniendo exitosamente el primer "valor de verdad lunar" mineralógico del anillo de piroxeno rico en magnesio en la cuenca SPA.

El llamado "valor de verdad lunar" se refiere a los datos de composición mineral de alta precisión y confiables obtenidos mediante la observación en laboratorio de regolito muestreado en la superficie lunar, equivalente a un "informe de detección" geológico lunar. Y el "anillo de piroxeno rico en magnesio" se refiere a que las rocas en este lugar contienen grandes cantidades de piroxeno de bajo calcio, que es un mineral rico en magnesio y bajo en calcio.

La cuenca SPA es la cuenca de impacto más grande, profunda y antigua de la Luna, y también el cráter de meteorito más grande en planetas terrestres del sistema solar, ocupando casi una octava parte de la superficie lunar. Cao Haijun indicó que el gran evento de impacto que formó la cuenca SPA podría haber perforado la corteza lunar y expuesto materiales profundos como el manto, por lo que la cuenca SPA tiene un gran valor científico para el estudio de la evolución térmica temprana de la Luna, los procesos de impacto y la composición de la corteza y el manto.

Nueva investigación que describe la evolución del regolito del lado oculto de la Luna

El autor correspondiente de los resultados anteriores, el profesor Ling Zongcheng de la Universidad de Shandong, indicó que, a través del análisis estadístico mineralógico del regolito de Chang'e-6, identificaron 16 minerales, principalmente anortosita y piroxeno, ricos en materiales exógenos, pero el contenido de olivino y titanomagnetita es significativamente menor que en las muestras de regolito del lado frontal de la Luna.

Se sabe que aproximadamente el 31% al 40% de los materiales en el regolito de Chang'e-6 provienen principalmente del cráter de impacto Chaffee S, rico en piroxeno de magnesio, en la cuenca SPA de la Luna. En términos simples, este cráter de impacto anterior es como un enorme "cráter de bala", y los materiales liberados por él son atraídos por la gravedad lunar y caen en áreas cercanas, mezclándose con el suelo local para formar estos componentes de regolito.

Los científicos descubrieron que los materiales del anillo de Mg en la cuenca SPA consisten principalmente en anortosita (63%-67%) y piroxeno de bajo calcio (25%-27%), formando ferrosodita. La composición de este anillo de piroxeno rico en magnesio muestra un contenido de anortosita significativamente más alto en comparación con las rocas profundas iniciales formadas por el asiento de fusión por impacto en la cuenca SPA. Esta característica indica que, en la etapa posterior del evento de impacto en la cuenca SPA, aproximadamente el 61%-63% de los materiales de la corteza lunar fueron remezclados en la sodita inicial, y después de un proceso de "remodelación" posterior al impacto, finalmente se formó la unidad geológica de ferrosodita en la estructura anular interna de la cuenca SPA.

Basados en las características espectrales y mineralógicas de las muestras, los científicos construyeron por primera vez un modelo de evolución mixta por impacto del regolito en el sitio de aterrizaje de Chang'e-6, dividiendo el proceso de formación del regolito en cinco etapas:

La primera etapa es la erupción y enfriamiento de la unidad basáltica hace aproximadamente 2.800 millones de años, que sentó las bases de la roca madre del regolito; la segunda etapa, impactos grandes distales eyectaron fragmentos de sodita rica en magnesio al sitio de aterrizaje; la tercera etapa, el sitio de aterrizaje experimentó múltiples impactos secundarios, lo que llevó a una mayor pulverización de los eyectados; la cuarta etapa, eventos de impacto pequeños continuaron ocurriendo, no solo suplementando materiales gruesos, sino también induciendo metamorfismo de impacto a baja temperatura, haciendo que el regolito se granule gradualmente; la quinta etapa, bajo la acción prolongada de la meteorización espacial, el regolito finalmente formó partículas finas ricas, vidrio cementante y componentes de hierro metálico.