印度月船三号任务首次测量了月球南极附近的土壤成分 1。发现的矿物进一步证明月球表面在月球形成后不久就完全融化了。

这 Chandrayaan-3 Vikram 着陆器 2023 年 8 月 23 日登陆地面。他部署了一辆名为 Pragyan 的漫游车，在 10 天内收集了从温度到地震测量等各种数据。

普拉吉安还研究了风化层的化学成分：覆盖月球表面大部分的优质材料。火星车停了 23 次，并部署了一种名为阿尔法粒子 X 射线光谱仪 (APXS) 的仪器。

印度艾哈迈达巴德物理研究实验室的 X 射线天文学家 Santosh Vadawale 和他的同事分析了 APXS 收集的辐射数据，并利用这些信息来识别风化层中的元素及其相对丰度，从而揭示了土壤的矿物成分。研究小组发现，所有 23 个样本主要由铁斜长石组成，这是月球上常见的矿物。结果今天公布自然发表。

位于坦佩的亚利桑那州立大学的行星科学家林迪·埃尔金斯-坦顿说：“这有点像我们根据轨道数据所期望的，但了解真相总是好的。”

之前的着陆器也取得了类似的结果。然而，Chandrayaan-3 的样本是 首先来自副极地地区 ：之前的着陆器访问过赤道和中纬度地区。总之，这表明整个月球表面的风化层成分是均匀的。

瓦达瓦勒说，这直接证实了月球表面在形成后立即就是一个熔融的岩浆海。月球岩浆海理论是由两个独立小组在分析 1969 年阿波罗 11 号登陆收集的岩石后于 1970 年首次提出的。

月亮的由来

月球起源的最佳模型表明，新形成的地球受到了名为忒伊亚的大型撞击体的撞击，该撞击体蒸发了行星表面并将大量物质喷射到轨道上。分散的物质很快聚集在一起，形成了月球。这种撞击理论解释了为什么月球岩石的同位素组成与地球相似。

形成月球的物质有大量的能量需要消散。它以热量的形式逸出，将年轻的月球表面融化成岩浆海。富含镁等金属的致密镁铁质岩石沉入月球内部。包括斜长岩在内的较轻的岩石向上漂浮，形成与月船 3 号访问过的类似的高地。

“它进一步支持了月球岩浆海假说，”英国米尔顿凯恩斯开放大学的行星科学家马赫什·阿南德说。

瓦达瓦勒和他的同事发现，他们的样品中镁含量高于钙含量。这表明更深的镁铁质材料混合到了风化层中。

研究人员将此归因于形成一个名为南极-艾特肯盆地的巨大撞击坑的事件，该撞击坑的边缘距月船 3 号着陆点 350 公里。瓦达瓦勒说：“当你创造出这么大的撞击坑时，它应该会挖掘出一些更深的材料，”因为撞击器会深入地壳。这种更深的、富含镁的物质可能分布在很大的区域，稍微改变了普拉吉安研究的风化层的成分。

然而，这个想法的一个问题是，南极-艾特肯盆地似乎主要由一种叫做辉石的矿物主导，这与普拉吉安的数据不太相符，阿南德说。他说，澄清可能需要将样本返回地球。

下一个月船任务正处于开发的早期阶段，目的就是实现这一目标。

“对我来说，这是一个关于 印度太空计划的成功 埃尔金斯-坦顿说。