问：“月幔”：月球的“月幔”是什么？学术资讯

来源：国家空间科学中心

问：“月幔”：月球的“月幔”是什么？

上周的空少课堂我们讲到，嫦娥四号部署的玉兔二号月球车的可视-近红外成像光谱仪（简称VNIS）的观测结果显示，获得的光谱数据和典型的月球表面物质的光谱数据存在差异，科学家据此推断月球表面存在的低钙辉石和橄榄石矿物可能来自月球的“上地幔”。

《自然》上嫦娥四号探测论文的配图：嫦娥四号降落位置以及VNIS探测（来源https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0）

为了更好的了解与这条新闻有关的“月幔”的知识，上周的空少课堂我们先以地球为例，用一期的内容讲解了所谓“地幔”（Mantle）的定义、判定依据和特点。我们居住的地球也是行星中的一员，所以我们总是首先是通过研究地球来了解关于星球的知识的，这也是“行星地质”、“比较行星学”等的基础。

简单地说，“幔”（Mantle）这种东西是星球的一个组成部分，这次嫦娥四号探测到的月球的“地幔”就简称“月幔”。当然由于我们现在多使用双音节词汇，习惯上还是用“地幔”称呼各种星球的“幔”，也就是Mantle。由地震波的性质，我们可以得到地球内部的莫霍面和古登堡面把地底分成地壳（地面到地下平均深度约17公里，实际厚度约5-70公里变化）、地幔和地核（地下约2885公里深度以下）。位于中间的地幔，厚度在2800km以上，平均密度为4.59/cm3，体积约占地球体积的82.26%，质量约占地球总质量的67.0%，可以说是地球主要的构成。

这次嫦娥四号月幔探测的重要意义在于，证明了嫦娥四号落区月壤中存在以橄榄石和低钙辉石为主的月球深部物质，也即是月幔成分。科学界关于月幔物质组成的推论一直没有被很好地证实，以前采集的月球样品一直缺少与月幔准确物质组成相关的直接证据，主要有两点原因：一是月球的月壳比较厚，大约有60-65公里厚（而地壳平均厚度只有约17公里）；二是月球已经基本没有火山和板块运动，所以在月球表面找到月球深部月幔物质的机会很少。

《自然》上嫦娥四号探测论文的配图：嫦娥四号VNIS仪器探测结果（来源https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0）

玉兔二号月球车驶上月面后，其携带的可见光和近红外光谱仪在两个探测点获得了质量良好的光谱数据，而这些光谱数据可以用于分析月壤成分。分析发现，嫦娥四号着陆区的月壤成分明显不同于嫦娥三号着陆区的月海玄武岩，其中含有低钙辉石，并可能有大量橄榄石存在，这就与科学家以往对于月幔成分的分析符合的非常好。

来源：nssc1958 国家空间科学中心

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