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月球的地表究竟是硬的还是软的?

很多人不知道,嫦娥五号在月球正面“挖土”的时候,本来打算钻一个 2 米深的孔,但打到1 米深的时候,就钻不太动了,继续钻探很可能会导致任务失败,所以钻到 1 米就收工了。

嫦娥六号做了技术上的改进和验证,同时其着陆位置的月壤也较厚,钻取难度较低,所以钻取件长度用的是 2.5 米,至少钻到了 2 米深。

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从目前得到的数据来看,月球表面覆盖了一层几厘米到几米不等的宇宙尘埃、陨石残骸等[1],再加上月球表面岩石在宇宙高能粒子和太阳风的不断撞击、巨大的月球昼夜温差等因素下加速碎化,共同形成了月壤。它们像沙滩的沙石一样,是比较软的。这一表层的下面,才是月球本来的表面。

和地球岩石比较

和地球类似,不同区域的岩石成分有所不同[2]

月球表面总体上可以分为月海(Mare)和高地(Highland)两大地理单元,月海玄武岩的密度约为 3.365 g/cm³[3][4],高地斜长岩的密度约为 2.875 g/cm³,另外这两种岩石在遭受持续的陨石撞击后还会产生角砾岩,密度约为 3.040 g/cm³。

与之相比,地球表层岩石的平均密度只有 2.7~2.9g/cm³,因此整体来看,月表的岩石要比地球要硬一些,接近上地幔的橄榄石。

如果只看月表的那一层尘埃,按照勘测者 3 号的数据,2.5 厘米深度下的密度为 1.6 g/cm³,略高于地球的煤岩。

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70001 号钻芯为目前钻取最深的月表岩石,深度 2.92 米,阿波罗 17 号任务

样本局限性

不过,这些数据只是少数采样的结果,样本量远远不够。

在嫦娥六号之前,人类在月球进行的 10 次采样都集中在月球正面,其中前 9 次采样更是集中在正面的低纬度地区[5],其各点连线多边形的面积仅占月球表面的 2.7%[6],如果算上嫦娥 5 号在中纬度地区的采样点,面积也只有全月面积的 4.4%,不足以覆盖月球上所有的岩石和土壤类型[7]

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一句话不看版

总结一下,月球表面踩上去的感觉,应该接近粉末和颗粒状的煤渣,而如果想钻几米的洞的话,月表比地球上大部分岩石都要硬。

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