在20世纪60年代和70年代，美国和苏联开展了前所未有的月球探测计划，至今仍无与伦比。美国载人阿波罗登月计划与苏联无人登月计划相辅相成，两者都产生了革命性的科学数据，例如任务带回地球的数百公斤月球岩石和土壤。然而，奇怪的是，所有这些样本中都缺少任何明确来源于月球岩石地幔的物质。月球的上地幔位于布满陨石坑、荒凉的月壳之下，被认为是40多亿年前存在的巨大岩浆海洋的冰冻残余物。直接研究地幔样本可以揭开月球历史中先前隐藏的篇章，并可能重塑我们对行星形成和演化的更广泛理解。现在，一项中国任务在月球表面发现了地幔物质的迹象，实际上在月球地图上为未来探险家寻找这种并非完全埋藏的地质宝藏设置了一个“X”标记。
中国的嫦娥四号任务于2019年1月3日在月球背面南极附近着陆，成为有史以来第一个完好无损地降落在月球这个基本上未开发的区域的航天器。该任务由着陆器和漫游车组成，至今仍在顺利进行，漫游车——名为玉兔二号——继续在月球表面行驶。今天在《自然》杂志上，来自中国科学院北京科学家的报告了该任务的首个科学成果，表明最终已经找到了月球地幔物质。
论文的共同作者之一刘大伟说：“我们发现嫦娥四号着陆点的物质主要由橄榄石和低钙辉石组成。” “这种矿物组合是候选的地幔衍生物质。”
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嫦娥四号位于南极-艾特肯（SPA）盆地内，该盆地横跨2500公里，是太阳系已知最古老和最大的撞击坑之一。具体而言，该任务在更大的盆地内的186公里宽的冯·卡门陨石坑内着陆。冯·卡门陨石坑是数十亿年前由大型彗星或小行星撞击产生的；这种碰撞可以从地下深处挖掘出地幔物质，使其通过随后的撞击散布在表面。“这些结果似乎表明，月球地幔物质可能确实暴露在月球表面，”法国国家科学研究中心（CNRS）巴黎分部的帕特里克·皮内特说，他为这些发现撰写了一篇随附评论。
地幔物质是使用玉兔二号上的可见光和近红外光谱仪发现的，该光谱仪可以通过研究岩石的反射光来确定其化学成分。橄榄石和辉石 被认为是月球岩浆海洋冷却时最早凝固的矿物之一，沉降到地幔更深处的固体基底。由于之前来自轨道的调查显示，冯·卡门陨石坑的大部分底部由火山喷发的熔岩组成，而不是挖掘出的地幔，因此该论文的作者怀疑玉兔二号探测到的物质实际上是从另一个附近的撞击结构——72公里宽的芬森陨石坑下方的上地幔中喷射到冯·卡门陨石坑中的。
然而，也存在一些注意事项。并非所有人都相信玉兔二号已经明确探测到了来自月球地幔的物质。法国尼斯蔚蓝海岸天文台的马克·维佐雷克指出，巨大的SPA撞击本身可能导致形成类似于地幔的物质，但这种物质与月球实际地幔本身截然不同。并且预测表明，岩浆海洋结晶会产生不同的成分——如果玉兔二号根本没有瞥见任何地幔物质，这或许是月球地幔成分存在意外多样性的迹象。“虽然嫦娥四号的数据令人兴奋，但这些岩石的真正来源可能只有通过在这个盆地收集新样本并将它们带回地球才能确定，”他说。
如果得到证实，在月球表面首次探测到地幔物质将为研究月球结构提供一个新的窗口。罗德岛大学的阿纳尼亚·马利克指出，在1737公里月球半径中，约有300公里形成了中心致密的金属核，40公里构成了月壳。“因此，剩下的1397公里是地幔——这非常巨大！”她说，来自阿波罗时代调查的地震数据提供了大部分先前的知识。“因此，了解地幔的组成是解开月球内部结构和成分之谜的关键。”
中国空间计划记者安德鲁·琼斯说，这些结果对中国的月球探测计划也是一种推动，有助于证明其成本的合理性，并为未来的任务，甚至是载人登陆月球表面任务提供论据。“月球地幔衍生物质的明显探测以及整个任务都表明，中国可以规划和执行尖端科学任务，并在人类知识和理解方面做出新的贡献，”他说。“我们现在开始看到第一批科学成果。”
玉兔二号正在月球表面继续正常运行，已经行驶了近200米，并且可能会在未来几个月内继续运行。2019年末，中国还希望发射另一项月球任务，称为嫦娥五号，这将是中国首次从月球表面进行采样返回的任务。遗憾的是，该任务的目标是月球近侧，远离冯·卡门陨石坑和玉兔二号的非凡潜在发现。目前，对月球深层内部——以及更深远的过去——的探索将不得不等待。