中大新聞網(wǎng)訊（通訊員利佳瑤）近日，中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院肖智勇副教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在Science Bulletin期刊的2022年第4期發(fā)表了題為“Translucent glass globules on the Moon”的論文，報(bào)道了利用玉兔二號(hào)月球車(chē)的全景相機(jī)數(shù)據(jù)在月球背面發(fā)現(xiàn)的厘米級(jí)半透明玻璃球。這種手標(biāo)本尺度的半透明玻璃球在月球上是首次發(fā)現(xiàn)。深入研究表明該類(lèi)透明玻璃球形成于斜長(zhǎng)巖的撞擊熔融，這些撞擊玻璃記錄了重要的撞擊過(guò)程和早期撞擊歷史的信息，是未來(lái)月球探測(cè)的重要采樣目標(biāo)。

圖1 嫦娥四號(hào)月球探測(cè)任務(wù)的玉兔二號(hào)月球車(chē)發(fā)現(xiàn)的玻璃球（圖片來(lái)源：中國(guó)航天局）

天體物質(zhì)的高速撞擊是月球形成和演化過(guò)程中的重要地質(zhì)過(guò)程，在持續(xù)撞擊和空間風(fēng)化的作用下，月球表面覆蓋了一層細(xì)粒的月壤物質(zhì)，其中含有大量的撞擊玻璃微珠。它們記錄了月球地質(zhì)演化的重要信息。我校肖智勇博士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事月球和地球上各類(lèi)撞擊玻璃的成因機(jī)理研究。本次研究利用嫦娥四號(hào)月球探測(cè)任務(wù)的玉兔二號(hào)月球車(chē)獲取的全景相機(jī)數(shù)據(jù)，在巡視路線(xiàn)上附近發(fā)現(xiàn)了數(shù)粒半透明玻璃球，直徑最高達(dá)2.5厘米（圖1）。常見(jiàn)的撞擊玻璃微珠的直徑一般較小，在嫦娥5號(hào)返回月壤中觀(guān)察到的撞擊玻璃微珠的直徑常小于1毫米（圖2），大多僅數(shù)十微米（圖3）。在阿波羅返回樣品中雖然曾發(fā)現(xiàn)直徑較大的撞擊玻璃球，但是這些阿波羅撞擊玻璃球一般為深色不透明質(zhì)地，且常含有氣孔或殘余巖屑。本文報(bào)道的手標(biāo)本尺度大小的透明玻璃球是首次發(fā)現(xiàn)于月球。

圖2 嫦娥五號(hào)返回月壤中發(fā)現(xiàn)的玻璃球（編號(hào)：CE5C0000YJXY005；圖片來(lái)源：中國(guó)航天局）

圖3 嫦娥五號(hào)返回月壤中發(fā)現(xiàn)的玻璃球（圖片來(lái)源：肖智勇）

區(qū)域地質(zhì)研究和撞擊破碎模型對(duì)比表明這些玻璃球不是火山玻璃或降落至月面的隕石，而是形成在月球上的撞擊玻璃。通過(guò)對(duì)月球巖石的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，斜長(zhǎng)巖鐵含量較低，并且形成的熔體在冷凝過(guò)程中成核結(jié)晶的臨界降溫速率極低，在月球環(huán)境下冷凝時(shí)足以形成直徑高達(dá)5厘米的透明/半透明玻璃球，是這些透明玻璃球的重要物源。由于斜長(zhǎng)巖是月殼的主要組成物質(zhì)，在玉兔二號(hào)著陸點(diǎn)附近分布廣泛，基于高能遠(yuǎn)撞擊玻璃的成因機(jī)理，結(jié)合著陸點(diǎn)附近的礦物組成和元素含量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)很多撞擊事件都可能形成這些玻璃球。另一方面，這些玻璃球可能與地球上的玻璃隕石具有相似的成因機(jī)理，類(lèi)地天體上可能廣泛存在相似的撞擊過(guò)程。

本研究表明透明/半透明且直徑較大的玻璃球?？赡茉谠虑蚋叩刂衅毡榇嬖?，它們是月表早期地質(zhì)演化和撞擊歷史的信息載體，也是未來(lái)月球探測(cè)的寶貴采樣目標(biāo)。我國(guó)正在規(guī)劃建設(shè)月球科研站，這些半透明的玻璃球的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了月球斜長(zhǎng)巖是原位資源利用的絕佳載體。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321006964