这项成果于12日发表在美国《科学》杂志上，由中国地质大学(武汉)、澳门科技大学、中国科学院电子所、中科院国家天文台和挪威奥斯陆大学等单位共同完成。这是中国嫦娥探月工程实施以来，首次在国际顶级学术期刊上发表科学成果。
由“玉兔”车携带的测月雷达探测到的数据显示，嫦娥三号着陆区表面下至少分为9层结构，这表明在那里曾有多个地质学过程发生，对于探索月球的岩浆演化历史和后期改造作用具有非常重要的意义。
负责研究的中国地质大学(武汉)肖龙教授告诉记者：“我们首次探测到月球表面下的多层结构，这些层状地质体主要是由不同期次玄武岩充填形成的，在岩浆充填的间隔也有空间风化形成的月壤等风化物质存在其中。”
最令他们感兴趣的发现之一是月面下140米至240米深处一层厚达约百米的地质体，其主要成分不是常见的玄武岩，而可能是“火山爆发形成的层状火山碎屑岩”。肖龙说，这说明火山活动样式的多样性，但更重要的是“揭示了月球内部有大量的挥发成分”。
他说，嫦娥三号着陆区经历的火山事件和撞击改造及空间风化事件异常复杂，需要科学家重新思考月球的火山地质与热演化历史。
2013年12月15日，嫦娥三号着陆器携带“玉兔”车成功登月，这是1976年以后人类探测器首次在月球软着陆，中国由此成为第三个实现月面软着陆的国家。“玉兔”车是中国首个探月车，它搭载了可探测地下约400米深度的测月雷达，这也是人类探月任务首次使用测月雷达。
嫦娥三号着陆在月球雨海北部地区，是首个在该区域着陆的探测器，与此前美国宇航员和苏联探测器的登陆点都相距较远。一般来说，由于月球表面地质地貌的多样性，不同区域都有其特殊性，因此每次探测都会有新成果。
研究显示，嫦娥三号着陆在一个直径约450米的“年轻”撞击坑边缘，“玉兔”车在这个撞击坑旁边行走了约114米，最终因机械故障不能动弹。途中，“玉兔”车见到许多大石块，其中距离最近的被取名为“龙岩”，长约4米，高约1.5米。
肖龙说：“"龙岩"的结构非常特殊，不同于以往美国获得的玄武岩样品。主要表现为组成矿物的粒度较粗，类似地球上的辉绿岩或辉长岩，说明在这种岩石形成时岩浆的冷却速度很慢。”
月球是地球的卫星，同时也是距离地球最近的地外天体。人类自古以来都对月亮充满好奇，随着科技水平的进步，科学家们从远距离观测月球，到近距离接近月球，最后到成功登月，开始对这一星球进行了更加深入地了解。然而直至今日，这颗星球的许多秘密，仍然未能解开。
1.月球起源之谜
对于月球的起源，科学家提出3种理论，它们全都有缺陷，但是"阿波罗"计 划却有助于证明，其中看来可能性最小的理论是最佳理论。
有些科学家认为，月 球是和地球一起，于46亿年以前，从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为 月球是地球的"孩子"，也许是从太平洋地区"抠"出去的。然而"阿波罗"登月探险 的结果表明，地球和月球的结构成份差别很大，有一些科学家提出了另一种假说 ，即"俘获说"。
他们认为，月亮是偶然闯入地球引力场，而被锁定在目前的轨道 上。可是，要从理论上解释这一过程的机制，难度相当大。因此，上述3种理论 全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称："要解释月球不存在，要比解释月球存在更容易些。"
2.月球年龄之谜
令人惊异的是，从月球带回的岩石标本，经分析发现其中99%的年龄要比 地球上90%年龄最大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在"寂静海"降落后拣起的第 一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45 亿岁--它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大，地球上最古老的岩石是37 亿岁。
1973年，世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。 更令人不解的是，这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。根据这些证据，有些科学家提出，月球在地球形成之前很久很久便已在星际空间形 成了。
3.月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜
月球古老的岩石已使科学家束手无策，然而，和这些岩石周围的土壤相比， 岩石还算是年轻的。据分析，土壤的年龄至少比岩石大10亿年。
乍一听来，这 是不可能的，因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是，测定了岩石 和土壤的化学成份之后，科学家发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的 。
4.当巨大物体袭击月球时，月球发出空心球似的声音之谜
在"阿波罗"探险过程中，废弃的火箭第三节推进器会轰地一下撞在月球表面 。据美国航空航天局的文件记载，"每一次这样的响声，听起来仿佛是一个大铃铛 的声音。"
当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时，他们发现要在月球表面钻孔 十分困难。土壤样品经分析后发现，其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用 于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属，如锆，铱、铍的含量也很丰富 。科学家觉得迷惑不解，因为这些金属只有在很高的高温--约华氏4500度 下，才会和周围的岩石融为一体。
5.不锈铁之谜
月面岩石样其中还含有纯铁颗粒，科学家认为它们不是来之陨星。苏联和美 国的科学家还发现了一个更加奇怪的现象：这些纯铁颗粒在月球上放了7年还不生锈。在科学世界里，不生锈的纯铁是闻所未闻的。
6.月球放射性之谜
月亮中厚度为8英里的表层具有放射性，这也是一个惊人的现象。当"阿波罗 15"的宇航员们使用温度计时，他们发现读数高得出奇，这表明，亚平宁平原附 近的热流的确温度很高。一位科学家惊呼："上帝啊，这片土地马上就要熔化了! 月球的核心一定更热。"
然而，令人不解的是，月心温度并不高。这些热量是从月 球表面大量放射性物质发出的，可是这些放射性物质(铀、铊和钚)是从哪里来 的?假如它们来自月心，那么它们怎么会来到月球表面?
7.干燥的月球上的大量水气之谜
最初几次月球探险表明，月球是个干燥的天体。一位科学家曾断言，它比"戈 壁大沙漠干燥100万倍。"阿波罗"计划的最初几次都未在月球表面发现任何水 的踪迹。可是"阿波罗15"的科学家却探测到月球表面有一处面积达100平方 英里的水气团。
科学家们红着脸争辩说，这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小 水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生这样一大片水气?当然这也不会是 宇航员的尿液--它直接喷射到月球的天空中。看来这些水气来自月球内部。
8.月球表面呈玻璃状之谜
"阿波罗"的宇航员们发现，月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质， 这表明，月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的："月亮上 铺着玻璃。"
专家的分析证明，这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的， 有些科学家相信，这是太阳的爆炸--某种微型新星状态--产生的后果。
9.月亮的磁场之谜
早先探测和研究表明月球几乎没有磁场，可是对月球岩石的分析却证明它有过强大的磁场。这一现象令科学家大惑不解，保罗·加斯特博士宣称："这里的岩 石具有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。"
如果月球曾经有过磁场，那么它 就应该有个铁质的核心，可是可靠的证据显示，月球不可能有这样一个核心;而 且月亮也不可能从别的天体(诸如地球)获得磁场，因为假如真是那样的话，它 就必须离地球很近，这时它会被地球引力撕得粉碎。
10.月球内部神秘的"物质聚集点"之谜
1968年，围绕月球飞行的探测器首次显示，月球的表层下存在着"物质聚 集结构"。当宇宙飞船飞越这些结构上空时，由于它们的巨大引力，飞船的飞行会 稍稍低于规定的轨道，而当飞船离开这些结构上空时，它又会稍稍加速，这清楚 地表明这物质聚焦结构的存在，以及它们巨大的质量。
科学家们认为，这些结构 就像一只牛眼，由重元素构成，隐藏在月球表面"海"的下面。正如一位科学家所 称："看来谁也不知道该如何来对付它们。"
