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科学家绘制了月球南极-艾特肯盆地的矿物学图谱

2018-05-14
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南极 - 艾特肯盆地
一项新的研究显示了月球最大影响盆地内和周围四个不同的成分区域。这些发现可能有助于指导今后对盆地的勘探。美国宇航局/戈达德太空飞行中心

对月球远端的巨大撞击坑的详细研究可为未来的月球探测者提供路线图。这项由布朗大学行星科学家进行的研究将南极 - 艾特肯(南极)盆地的矿物图像绘制成直径约2,500公里(1550英里)的月球表面的一道裂缝。 SPA被认为是月球上最古老和最大的撞击盆地,科学家们一直将它视为未来登月者的目标。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心博士后研究员丹·莫里亚蒂说:“这是一个非常详细的研究,使用现代尖端数据对这个巨大的影响盆地的构成结构进行了研究。” “鉴于它是未来勘探的重要目标,并且可能将样品返回地球,我们希望这将成为更详细的研究和着陆点选择的框架。”

该研究发表在“地球物理研究杂志:行星”上。

创建SPA的影响被认为是从月球的地壳一直到地幔的爆发,这是科学家对它如此感兴趣的原因之一。访问SPA并获取暴露的地幔材料样本可以为月球的起源和演化提供重要线索。样本也可以帮助科学家确定影响的确定日期。 SPA被认为是月球最古老的盆地,因此确定日期将成为月球历史时间表和影响早期地球事件的关键里程碑。

但为了获得正确的样本,了解找到它们的最佳位置很重要。这就是Moriarty和合着者布朗地球,环境和行星科学系教授CarléPieters为此研究所想的。他们使用了Moon Mineralogy Mapper的详细数据,这是一台光谱仪,飞行在Pieters担任首席研究员的印度的Chandrayaan-1号航天器上。

“利用现代成像光谱仪从月球轨道进行全球访问是让地质学家用岩石锤在整个表面进行野外工作的最佳选择。”彼得斯说。 “理想的情况是,未来我们会一起工作。”

这项研究确定了四个不同的矿物学区域,这些区域在盆地内部和周围形成了一个牛眼样式。在大眼睛的中心是似乎是火山物质沉积物的区域,这表明盆地中心可能在SPA冲击后不久就被火山流覆盖。该中心区域被富含镁的辉石(一种被认为在月球幔中丰富的矿物)主导的物质环包围。在那之外是辉石与月球高地的标准地壳岩石混合的环。该环外部是盆地外部,冲击相关材料的特征消失。

研究人员说,这些发现对SPA探索有一些有趣的意义。例如,研究表明,在盆地中部找到原始地幔物质可能有点棘手,因为火山沉积物大。

“这有点违反直觉,”Moriarty说。 “通常最深的开挖将在火山口的中间。但我们表明,SPA的中间被看上去像火山流的东西覆盖了。“

所以,如果你在寻找地幔,那么在地球中心周围的环形地带降落也许是明智的,因为看起来地幔物质是高度集中的。

Moriarty说,理想的着陆点可能是一个既有地幔又有火山物质的地方,因为那些火山岩本身就很有趣。它们的组成与月球上发现的其他火山岩有点不同,这表明它们有独特的起源。

Moriarty说:“如果这些岩石确实是火山岩,那意味着SPA会发生一种非常有趣的火山活动。 “这可能与盆地形成过程中可能存在的极端地球物理环境有关。如果能够更深入地观察,这将非常有趣。“

考虑到这一点,Moriarty说,一个好地方可能会靠近火山中心和辉石环的边界。另一种策略可能是寻找火山物质被后续撞击刺破的地方。 Moriarty和Pieters在火山斑中发现了几个这样的陨石坑,辉石材料已经被重新挖掘出来。

Moriarty说:“我们认为在地幔和火山岩之后进行研究会使科学得到更加丰富的回报。

Moriarty希望这些调查结果能够让任务规划人员思考。中国目前正在筹划SPA的使命。该地区多次出现在美国宇航局对行星科学家的“十年调查”中,这些调查被用于了解该机构的任务重点。

Moriarty说:“影响是驱动太阳系创造和演化的主要过程,而SPA是月球上最大的确认影响结构,如果不是整个太阳系,”Moriarty说。 “这使其成为了解影响过程的重要最终成员。我们认为这项工作可以为探索SPA提供更详细的路线图。“

这项研究得到了NASA的LASER(NNX12AI96G)和SSERVI(NNA14AB01A)计划的支持。

出版物:D. P. Moriarty III等人,“南极的特征--Aitken盆地:地表和次表层构图的模式”,地球物理研究杂志:行星,2018年; DOI:10.1002 / 2017JE005364

资料来源:布朗大学凯文斯泰西

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