資料來(lái)源 中國(guó)科學(xué)院
【月球背面月壤蘊(yùn)藏著地磁發(fā)電機(jī)35億年演化信息】
地磁場(chǎng)由地核“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生，其起源時(shí)間可追溯至30多億年前，甚至可能到42億年前，應(yīng)不晚于生命起源。
地磁場(chǎng)不僅對(duì)生物圈有直接的影響，而且對(duì)與之耦合的大氣層、水圈等圈層的物質(zhì)和演化有重要的控制作用。
由于磁場(chǎng)可以改變帶電粒子運(yùn)動(dòng)路徑，地磁場(chǎng)對(duì)生物圈的保護(hù)作用可分為兩種：一是阻礙來(lái)自太陽(yáng)和銀河系的高能帶電粒子的撞擊，（曾在20世紀(jì)六七十年代得到廣泛深入的研究，一度普遍認(rèn)為地磁倒轉(zhuǎn)是誘發(fā)生物大滅絕的主要原因。八十年代初提出小行星撞擊假說(shuō)）二是削弱高層大氣帶電粒子的逃逸。（火星研究揭示了其發(fā)電機(jī)停止所造成的大氣逃逸增加可能是其海洋干涸的重要原因）
目前，對(duì)地磁發(fā)電機(jī)演化的研究正嚴(yán)重受制于古地磁數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間分布。3—10億年前之間古強(qiáng)度數(shù)據(jù)極為稀缺，使得地磁發(fā)電機(jī)行為在這長(zhǎng)達(dá)7億年的時(shí)間成為一個(gè)未解之謎。但是，地球生命演化史上一個(gè)最深刻的突變——寒武紀(jì)生命大爆發(fā)——恰好就發(fā)生在這個(gè)時(shí)間段的中間。
月球背面月壤可能記錄了地磁場(chǎng)演化的信息，最早可記錄至35億年前，此時(shí)月球磁場(chǎng)強(qiáng)度已經(jīng)顯著衰減
半個(gè)多世紀(jì)的地球與行星空間探索表明，水星、地球、木星、土星等具有偶極磁場(chǎng)的行星，在時(shí)速超過150萬(wàn)公里的高速太陽(yáng)風(fēng)的沖擊下，其磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一種名為“Dungey Cycle”的等離子體對(duì)流現(xiàn)象，把絕大部分試圖逃逸的大氣離子重新送回行星，從而達(dá)到削弱逃逸的效果。金星和火星因發(fā)電機(jī)在演化早期就已停止，不具有這種現(xiàn)象。
【“玉兔”掃描月背地下四十米】
中國(guó)“玉兔二號(hào)”月球車搭載的測(cè)月雷達(dá)首次揭示了月球背面著陸區(qū)域地下40米深度內(nèi)的地質(zhì)分層結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)這層結(jié)構(gòu)主要由摻雜著不同大小石塊的多孔顆粒物質(zhì)組成。
第一單元為月表到地下12米的細(xì)粒月壤，內(nèi)嵌有少量石塊，這一層形成于多個(gè)撞擊坑互疊的濺射物之上，這些濺射物可能來(lái)自周邊的芬森和馮·卡門撞擊坑等；
第二單元為地下12米到24米的濺射物沉積層，其內(nèi)部存在大量石塊，甚至形成了碎石層和碎石堆，說(shuō)明濺射物的沉積不僅僅是地毯式的鋪散，也會(huì)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(dòng)等復(fù)雜的地質(zhì)過程；
第三單元為地下24米到40米，雷達(dá)回波明暗交替變化，是不同時(shí)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(hào)微弱，無(wú)法推斷其物質(zhì)特性。
“探測(cè)到月幔物質(zhì)出露的初步證據(jù)”由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李春來(lái)研究組與合作者基于嫦娥四號(hào)任務(wù)月球車探測(cè)數(shù)據(jù)研究完成，項(xiàng)目意義在于揭示月幔的物質(zhì)組成，為月球早期巖漿洋研究提供新的約束條件，加深對(duì)月球內(nèi)部形成及演化的認(rèn)識(shí)。
有關(guān)月球早期演化的理論認(rèn)為，月殼是由巖漿洋中較輕的斜長(zhǎng)石組分上浮結(jié)晶形成，而如橄欖石、輝石等較重的礦物則下沉形成月幔。熔融的巖漿洋，較輕的富鈣的斜長(zhǎng)石組分上浮形成月殼，而諸如橄欖石、低鈣輝石等較重的鐵鎂質(zhì)礦物結(jié)晶下沉形成月幔。然而，從阿波羅(Apollo)和月神(Luna)探測(cè)任務(wù)返回的月球樣品中沒有發(fā)現(xiàn)與月幔準(zhǔn)確物質(zhì)組成有關(guān)的直接證據(jù)，關(guān)于月幔物質(zhì)組成的推論至今沒有被很好地證實(shí)。
位于月球背面的南極-艾特肯盆地(SPA)直徑約為2500公里，是月球表面最古老、最大的撞擊構(gòu)造，最有可能撞穿月殼，保留了原始月球的巖石，具有非常高的科研價(jià)值。雖然SPA區(qū)域的鐵鎂質(zhì)礦物含量偏高，但并沒有橄欖石廣泛出露的證據(jù)。
2019年5月，這一推論終于被中國(guó)科學(xué)家證實(shí)。當(dāng)日凌晨，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)布了一項(xiàng)重要成果：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李春來(lái)研究組與合作者在利用“玉兔二號(hào)”月球車上搭載的可見—近紅外成像光譜儀的光譜初始觀測(cè)結(jié)果推斷出，月球表面存在的低鈣輝石和橄欖石礦物可能起源于月球地幔。這也是人類首份月球背面幔源物質(zhì)的初步證據(jù)。
嫦娥四號(hào)著陸的南極—艾特肯盆地是月球已知最深的盆地，形成于40億年以前，那時(shí)候月殼應(yīng)該是很薄的。
月背，屏蔽了來(lái)自地球的各種無(wú)線電干擾信號(hào)，可以監(jiān)測(cè)到地面和地球附近的太空中無(wú)法分辨的電磁信號(hào)，為研究恒星起源和星云演化提供重要資料。所以天文學(xué)家一直希望利用這片寂靜去監(jiān)聽來(lái)自宇宙深處的微弱信號(hào)，但長(zhǎng)久以來(lái)，從未有航天器登陸過月球背面。
