1935.3克月背土壤,補上了人類認知月球的最大缺口。
中國科學院上海技術物理研究所領銜的團隊近日公布一項突破:利用嫦娥六號從月球背面帶回的樣本,成功繪制出迄今最精確的月球全球化學成分圖。這張"導航圖"不僅刷新了人類對月球背面的成分認知,更為未來探測太陽系最大"疤痕"——南極-艾特肯盆地提供了關鍵科學依據。
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AI如何破解光譜密碼
月球軌道器拍攝的多光譜圖像,記錄了月表在不同波長的光譜特征。但光譜"指紋"與鐵、鈦等主量元素氧化物的精確含量之間,存在復雜的非線性關系,無法直接計算推導。
研究團隊引入殘差卷積神經網絡這一深度學習模型,將嫦娥六號樣本在內的所有已知月球采樣點數據輸入訓練。通過交叉驗證反復優化,模型在月球正面與背面樣本的共同約束下,學習光譜特征與化學成分的映射關系。經"特訓"的AI解析全月球遙感數據時,解讀精度實現質的提升。
基于新模型,研究團隊繪制出由月球背面樣本校正的首幅高分辨率月球主量元素氧化物分布圖,鐵、鈦、鋁、鎂、鈣、硅等關鍵元素分布清晰可見。
兩大發現改寫認知
高地成分被修正。月球背面主要由古老"高地"構成。新地圖顯示,這些高地富鋁、富鈣、低鐵、低鈦,與"原始月殼"特征高度契合。更關鍵的是,鎂質斜長巖、鎂質巖套等富鎂巖石的出露面積約占月背高地面積的40%,遠高于此前認知,直接挑戰了"高地以鐵質斜長巖為主"的舊觀點。
巨型撞擊坑邊界重繪。直徑超2500公里的南極-艾特肯盆地,內部物質或源自月球深部。新地圖精確描繪其內部分異:盆地邊緣的鎂質輝石環帶邊界比此前認知更廣,說明當年撞擊挖掘出的月幔物質比預想更多;而中心富鈣、富鐵區域范圍有所縮小,為判斷撞擊后火山活動規模提供了精準依據。
探月新坐標
嫦娥六號帶回的樣本,本質是校正全月球遙感數據的"標準色卡"。這項研究定量揭示了月球背面,尤其是南極-艾特肯盆地的物質組成,為尋找月球深部物質、精準選擇著陸點、解開月球早期演化之謎提供了科學指南。
月球背面這片"禁區",正逐漸顯影。
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