中国科学院国家天文台李春来研究员领导的研究团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据，证明了月球背面南极—艾特肯盆地（SPA）存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质，为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据，将为完善月球形成与演化模型提供支撑。这项我国月球探测领域的重大发现，于6日凌晨在线发表在国际科学期刊《自然》。

有关月球早期演化的理论认为，月壳由岩浆洋中较轻的斜长石组分上浮结晶形成，而如橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成月幔。然而，这一关于月幔组成的推论至今没有很好地被证实。带着揭开月球深部物质成分神秘面纱的使命，嫦娥四号踏上了为探索月球起源演化提供新数据的征程。巡视器（玉兔二号）与着陆器分离，其上携带的红外成像光谱仪成功获取了着陆区高质量光谱数据。

国家天文台和仪器研制单位——中科院上海技术物理所组成的研究团队通过对光谱数据的分析发现，嫦娥四号着陆区月壤光谱的吸收特征与月球正面月海玄武岩质月壤光谱的吸收特征存在着显著差异，展现出低钙辉石的光谱特征，并暗示有大量橄榄石的存在。进一步的分析证实，嫦娥四号着陆区月壤物质中橄榄石相对含量最高，低钙辉石次之，仅含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。

嫦娥四号探测器实现了人类历史上首次对月球背面的软着陆就位探测。基于探测数据的研究结果成功揭示了月球背面的物质组成，证实了月幔富含橄榄石的推论，加深了人类对月球形成与演化的认识。