根據(jù)目前最廣泛接受的理論，大約45億年前，有一個火星大小的天體撞擊了地球，把地球表面的一部分物質(zhì)撕裂出去，形成了一個巨大的碎片云。這些碎片在地球周圍旋轉(zhuǎn)并逐漸凝聚成了月球。

當(dāng)然，這個過程并不是一帆風(fēng)順的，月球在形成過程中也遭受了很多次小型或大型的撞擊事件，導(dǎo)致月球表面出現(xiàn)了很多坑洼和裂縫。其中最大的一次撞擊事件發(fā)生在大約40億年前，一個直徑約2500公里的天體撞擊了月球背面，形成了一個巨大的盆地，我們稱之為南極-艾特肯盆地（SPA盆地）。這個盆地是整個太陽系中最大、最深、最古老的撞擊盆地之一，它覆蓋了月球背面近四分之一的面積。

那么，這個盆地里有什么呢？我們可以想象，在這樣一個巨大的撞擊事件之后，月球內(nèi)部的巖漿會通過裂縫涌出到表面，形成一層層的熔巖流。這些熔巖流會隨著時間而冷卻、凝固、變形，并且被后來更小的撞擊事件所覆蓋或破壞。因此，如果我們能夠探測到這些熔巖流的分布和厚度，我們就可以了解到月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和演化歷史。

但是，要做到這一點并不容易，因為月球表面有很厚的一層塵埃和碎石，稱為表生層或表殼層。這層物質(zhì)會遮擋住我們對月球內(nèi)部的視線，使得我們無法用普通的光學(xué)或紅外手段來觀察月球內(nèi)部。那么，我們該怎么辦呢？答案是使用雷達(dá)波。

雷達(dá)波是一種電磁波，它可以穿透表生層，并且在不同介質(zhì)之間發(fā)生反射。如果我們能夠發(fā)送和接收雷達(dá)波，并且記錄下它們在不同深度處反射回來的強(qiáng)度和時間，我們就可以得到一個類似于X光片或超聲波圖像的東西，顯示出月球內(nèi)部不同層次的結(jié)構(gòu)。這就是嫦娥四號探測器上搭載的月球穿透雷達(dá)（LPR）所做的事情。

嫦娥四號在月球背面的SPA盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑著陸。這個撞擊坑的直徑約為186公里，它的地表被一層厚約12米的表生層覆蓋。嫦娥四號探測器上有一個小型的月球車，叫做玉兔二號，它可以在月球表面行駛并進(jìn)行各種科學(xué)實驗。

玉兔二號上裝有兩個頻率不同的LPR，一個是低頻通道（CH1），頻率為500兆赫，可以探測到大約300米深的地下結(jié)構(gòu)；另一個是高頻通道（CH2），頻率為60千兆赫，可以探測到大約3米深的地下結(jié)構(gòu)。從2019年1月到2021年10月，玉兔二號已經(jīng)在月球表面行駛了約860米，并且不斷地發(fā)送和接收雷達(dá)波，收集了大量的LPR數(shù)據(jù)。

那么，這些數(shù)據(jù)告訴了我們什么呢？通過對LPR數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理和分析，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了月球表生層以下的多層結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)反映了馮·卡門撞擊坑內(nèi)的一系列火山噴發(fā)事件，以及后來更小的撞擊事件對地表和地下的影響。具體來說，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了以下幾個主要的層次。

第一層：這是最淺的一層，厚度約為12米，由塵埃和碎石組成，是由長期的微小撞擊和太陽風(fēng)侵蝕形成的表生層。第二層厚度約為24米，由較大的巖石塊組成，是由附近較年輕的大型撞擊坑（如費森斯基撞擊坑）產(chǎn)生的噴射物覆蓋而成。第三層厚度約為12米，由較小的巖石塊組成，是由更遠(yuǎn)處的大型撞擊坑（如杰克遜撞擊坑）產(chǎn)生的噴射物覆蓋而成。

第四層厚度約為40米，由較細(xì)的巖石粒組成，是由最遠(yuǎn)處的大型撞擊坑（如莫斯科?；驏|方海）產(chǎn)生的噴射物覆蓋而成。第五層厚度約為400米，由多個不同厚度和反射強(qiáng)度的子層組成，是由馮·卡門撞擊坑形成后不同階段和規(guī)模的火山噴發(fā)形成的熔巖流。這些熔巖流顯示出隨著時間推移而逐漸變薄和變?nèi)醯内厔?，反映了月球?nèi)部巖漿活動的衰減過程。

以上就是嫦娥四號探測器上LPR所揭示出來的月球背面馮·卡門撞擊坑內(nèi)地下幾百米深處的分層結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)為我們提供了一個窺探月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化歷史，是由一系列的事件組成的。

月球，作為我們最近的鄰居，也有著自己的歷史。嫦娥四號探測器上的LPR，就是一種可以讀取月球歷史的工具。它可以讓我們看到月球表面以下的不同層次，每一層都記錄了一個不同的事件，一個不同的故事。這些故事，有些是關(guān)于月球內(nèi)部的火山活動，有些是關(guān)于月球外部的撞擊事件，有些是關(guān)于月球與地球和太陽的相互作用。這些故事，共同構(gòu)成了月球的歷史，也反映了太陽系的歷史。