2019-09-24 20:05:02
古老的大规模撞击事件在陨石坑形成时刺穿月壳的理论变得复杂

一项新的研究发现,月球最大和最古老的撞击坑表面上没有来自月球壳下方的矿物,这使一个古老的大规模撞击事件在陨石坑形成时刺穿月壳的理论变得复杂。

今年早些时候发表的一项研究分析了月球物质反射光的方式,以确定形成古代大规模陨石坑的盆地形成撞击南极-艾特肯盆地导致月球地幔深处的矿物破裂,使月球表面破裂。如果地幔物质突破月球地壳,对其进行研究可能会提供有关月球历史的重要线索。

现在,AGU杂志《地球物理研究快报》上的新研究重新审查了由中国航天器Chang娥四号探测器于2019年1月降落在陨石坑中获得的相同数据。新研究发现,陨石坑的地壳主要由一个普通的月球地壳组成早期分析中未检测到的矿物。新的结果表明,盆地底部可能没有先前报道的露月幔物质。

这项新研究的合著者,中国武汉中国地质大学的行星科学家张浩说:“我们没有看到预期的降落地幔材料。”

这项新研究使有关月球上最古老,最大的陨石坑如何形成的理论变得复杂,从而增加了有关月球历史的知识。

约会南极艾特肯盆地

南极-艾特肯盆地被认为是太阳系中最大的陨石坑之一,也是月球上最古老的陨石坑。该盆地的直径为2500公里(1553英里),深约13公里(8英里)。该盆地位于月球的另一侧,神秘区域背离地球。直到2019年1月Chang娥四号降落在火山口之前,它一直没有被改变。

尽管科学家还没有通过射线照相法确定该盆地的年龄,但一些估计将其形成于42亿年前。

科学家们对南极-艾特肯盆地形成事件进行了理论分析,原因是今天的盆地有多深。地壳地形图估计,地壳仅在火山口下方延伸30公里(19英里),而月球其余部分的平均厚度为40公里(25英里)。

月亮曾经被熔融的岩浆海洋所覆盖。随着时间的流逝,这些被冷却并分离为地壳和地幔层,其特征包括许多特征,包括矿物成分。 Clinopyroxene,Orthopyroxene和橄榄石都是与月球地幔有关的矿物。它们偶尔会出现在月球表面,但是如果它们集中在某个区域,则可能表明地幔曾经刺穿了地壳。

测试地壳成分

光谱学是对物质与光相互作用的研究。矿物质吸收特定波长的光和色,从而赋予它们独特的特征。天体物理学家根据这些独特的特征进行不同类型的光谱分析,以确定行星体及其区域上不同物质的成分和浓度。

五月份发表在《自然》杂志上的先前研究发现,火山口中的斜柏石,邻苯二酚和橄榄石的浓度很高,这似乎足以证实地幔曾经破坏过地壳的理论。 《自然》研究分析了Chang娥四号的光谱土壤数据,并使用一系列功能对其进行了处理。这个过程使他们能够为每个人的光谱组成确定数学上最合适的矿物。

张和他的同事还分析了航天飞机降落在陨石坑后由Chang娥四号流动站上的仪器获得的光谱数据。他们使用了一种技术,将流动站记录在案的月球表面光和颜色反射与已知矿物数据库进行比较。该数据库考虑了矿物的粒径,矿物与光的相互作用方式以及矿物对空间风化的反应-太阳风的照射以及月球表面经历的微小颗粒的轰击导致土壤表面发生变化。

这个不同的过程使研究人员能够检测和测量火山口中斜长石的含量。斜长石是通过冷却熔岩产生的矿物质。它也是月球表面上最常见的岩石之一。结果表明斜长石构成了火山口的56-72%,成为矿物质的主要来源。斜长石的高浓度表明月球地壳并未受到古代撞击的刺穿。

这项新的研究还发现,火山口的着陆点浓度为9-28%的邻二甲苯,4-19%的斜py和2-12%的橄榄石。该研究的作者说,尽管这三种矿物质都在盆地中,但它们的含量不足以证明一旦破坏了地壳就会发生撞击事件。

张说,这项新的研究使先前发现的确定性复杂化,并指出有必要在远端的月球表面继续进行研究。

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