1935.3克月背土壤,补上了人类认知月球的最大缺口。

中国科学院上海技术物理研究所领衔的团队近日公布一项突破:利用嫦娥六号从月球背面带回的样本,成功绘制出迄今最精确的月球全球化学成分图。这张"导航图"不仅刷新了人类对月球背面的成分认知,更为未来探测太阳系最大"疤痕"——南极-艾特肯盆地提供了关键科学依据。

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AI如何破解光谱密码

月球轨道器拍摄的多光谱图像,记录了月表在不同波长的光谱特征。但光谱"指纹"与铁、钛等主量元素氧化物的精确含量之间,存在复杂的非线性关系,无法直接计算推导。

研究团队引入残差卷积神经网络这一深度学习模型,将嫦娥六号样本在内的所有已知月球采样点数据输入训练。通过交叉验证反复优化,模型在月球正面与背面样本的共同约束下,学习光谱特征与化学成分的映射关系。经"特训"的AI解析全月球遥感数据时,解读精度实现质的提升。

基于新模型,研究团队绘制出由月球背面样本校正的首幅高分辨率月球主量元素氧化物分布图,铁、钛、铝、镁、钙、硅等关键元素分布清晰可见。

两大发现改写认知

高地成分被修正。月球背面主要由古老"高地"构成。新地图显示,这些高地富铝、富钙、低铁、低钛,与"原始月壳"特征高度契合。更关键的是,镁质斜长岩、镁质岩套等富镁岩石的出露面积约占月背高地面积的40%,远高于此前认知,直接挑战了"高地以铁质斜长岩为主"的旧观点。

巨型撞击坑边界重绘。直径超2500公里的南极-艾特肯盆地,内部物质或源自月球深部。新地图精确描绘其内部分异:盆地边缘的镁质辉石环带边界比此前认知更广,说明当年撞击挖掘出的月幔物质比预想更多;而中心富钙、富铁区域范围有所缩小,为判断撞击后火山活动规模提供了精准依据。

探月新坐标

嫦娥六号带回的样本,本质是校正全月球遥感数据的"标准色卡"。这项研究定量揭示了月球背面,尤其是南极-艾特肯盆地的物质组成,为寻找月球深部物质、精准选择着陆点、解开月球早期演化之谜提供了科学指南。

月球背面这片"禁区",正逐渐显影。