阿耳忒彌斯任務可以從南極的月球內部收集岩石

最近的研究表明，數十億年前，有記錄以來對月球的最大撞擊將月函中的物質分散到了南極。這事件塑造了南極-艾特肯盆地，這是一個位於衛星遠端、直徑超過 2000 公里的巨大結構。電腦模擬表明，阿耳忒彌斯號太空人在南極附近收集的樣本可能包含從月球內部深層挖掘的碎片，提供了有關衛星原始成分的獨特數據。

43億年前小行星以小角度撞擊月球

另一顆直徑約 260 公里的小行星會以大約 30 度傾斜的傾斜軌道與月球相撞，速度為每秒 13 公里。在撞擊過程中，物體的上部在稱為斬首的過程中分離，而其緻密的核心繼續運動並使表面變形，但沒有完全穿透它。這種南北軌跡解釋了南極-艾特肯盆地的細長、錐形形狀，這是垂直撞擊或其他角度撞擊無法再現的特徵。

這次撞擊將超過 90 公里深處的岩石移走並噴射出來，將其中一些物質送到了盆地的南緣。由此產生的結構在不同點的深度在 6 至 8 公里之間，鞏固了其作為太陽系中保存最古老的地標的地位。

模擬測試了多種碰撞場景

• 具有鐵核和岩石地函的分化小行星再現了觀察到的地殼結構。
• 高速、直角撞擊產生了更多圓形和超深的隕石坑。
• 只有傾斜軌跡才能解釋盆地的不對稱性和錐形形狀。
• 模型中地殼塌陷和流動的完整過程持續了大約三個小時。

研究團隊運行了衝擊器尺寸、速度和角度各不相同的三維模型。小行星的金屬核心導致了不對稱變形，但沒有完全破壞當地的地殼。結果結合了月球軌道器獲得的地形、重力和成分數據，增強了模擬的準確性。

月幔樣本帶來前所未有的科學潛力

阿耳忒彌斯三號和後續任務的太空人計劃降落在月球南極附近的地區。模擬顯示這些位置位於南極-艾特肯盆地的噴射帶內，使得從月函收集物質成為可能。科學家希望這些樣本包含月球內部的獨特成分，這是一種直到今天才很少到達地球的碎片。

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這種材料將有助於了解月球形成後的內部分化和熱演化。月函樣本將提供有關衛星原始成分的數據，並有助於校準早期太陽系的撞擊年表。確定盆地的確切年齡可以完善有關晚期猛烈轟擊的模型，這是早期太陽系歷史上的關鍵時期。

月球探索獲得了額外的科學意義

月球南極已成為阿耳忒彌斯任務的優先目標，因為永久陰影隕石坑中存在冰，這是未來人類基地的重要資源。這項發現使該地區具有研究月球內部的非凡潛力，顯著提高了探索的科學價值。太空人將能夠在艙外行走時收集岩石和風化層，並透過地球上的實驗室分析來識別地函的化學和同位素特徵。

未來的軌道飛行器可以更詳細地繪製南極-艾特肯盆地噴發物的分佈。現場收集的數據和遠程觀測的結合將加強科學結論並鞏固對月球和太陽繫起源的理解。