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影音先锋嫩滑 _月球南极艾特肯盆地下的密集物质,是小行星埋藏的残骸?

2019-10-16 22:02:48 | 编辑: | 有人参与 | 来自:

作者:文/虞子期

月球的南极会是怎样的一番景象?在这张分割图中,左侧显示了Shackleton的高程图,右侧则显示了阴影浮雕图,它们经由NASA的LRO太空船发现,表明了在月球南极的沙克尔顿陨石坑所发现的材料中,可能由冰构成的部分占比达到了22%。与此同时,在月球的南极(艾特肯盆地)表面下,科学家们又有了新的发现:在那里,存在着一种神秘又密集的东西。经过研究表明,这个让所有人都意想不到的庞大补丁,很可能是一颗小行星的埋藏残骸。

月球南极艾特肯盆地下的密集物质,是小行星埋藏的残骸?

坠入月球表面形成盆地的行星残骸

科学家们汇集了NASA重力恢复和室内实验室(GREIL)、月球勘测轨道飞行任务的数据,在将这两种数据结合起来之后,研究人员发现:月球引力拖拽和表面地形之间存在不匹配的情况。而这个让大家意想不到的庞大补丁,则很可能是一颗小行星的埋藏残骸,只是在它坠入月球表面之后,首先形成了这个盆地。

德克萨斯州贝勒大学的地球科学家Peter B. James,是这次研究报告的主要作者,他表示,通过依赖NASA月球探测组合中的两项关键任务,它们在月球轨道上运行了一年多,每个航天器使用另一个航天器,以绘制月球的引力拖曳。研究人员们检测到了意料之外的质量,相当于把一堆比夏威夷大岛大五倍的金属埋在地下。在月球远端的地形图中,也显示了蓝色阴影的南极艾特肯盆地、和虚线内新研究中的质量异常。

月球南极艾特肯盆地下的密集物质,是小行星埋藏的残骸?

为什么月球地壳的大部分是斜长石

月球被新形成的岩浆海洋覆盖了数百英里深,就像太阳系的其他内部岩石体一样,并且在其创造时仍然很热。当这个岩浆海洋冷却并凝固时,如橄榄石这样富含铁和镁的致密矿物质,会在其基部结晶;而如斜长石这样富含硅和铝的较轻矿物,则会浮在水面上。这可能解释了,为什么月球地壳的大部分现在是98%的斜长石。

正如模型所暗示的那样,这种流行的月球形成和演化模型引起了激烈的争论。因为仍然不确定月球岩浆海洋,是否具有化学和物理特征的正确组合,其矿物质可以分离。科学家们长期以来一直建议,让对月球的宇宙影响进行直接性的挖掘工作,而不是发射探针钻入月球、以检索月球地幔样本。例如,像南极艾特肯盆地这样非常大的撞击坑,可能穿透地壳、并对月球地幔进行采样。

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引人注目的月球南极之艾特肯盆地

月球南极的艾特肯盆地,有科学家们所知的最大火山口(迄今为止),横跨了月球的远端延伸2000公里(1240英里)。正是这个巨大火山口的特征,让这块盆地地形特别的引人注目。科学专家们认为,位于南极附近的艾特肯盆地,大约是在40亿年前被创建。并且,我们已经知道,月球的极点在一段时间内是独特的环境。

作为太阳系中目前已知的最大撞击盆地之一,它可以帮助我们了解太阳系中的超大型撞击事件的过程、以及会带来什么;盆地深达12公里,是月球上最深的撞击盆地,这意味着当年的撞击事件,很可能挖出了月球地壳深处甚至月幔的物质,而这些挖掘出的物质,会是我们研究月球内部成分的关键钥匙;想要建立月球45亿年的漫长历史,了解月球上这个最古老的大型撞击盆地之一,便成为了一个至关重要的环节。

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额外质量是否可追溯到陨石坑本身

在月球南极,观察到异常现象之后,科学家们开始思考:当月球引力拖拽和南极艾特肯盆地附近大致相连的时候,这种异常是否能够直接追溯到陨石坑本身?关于这个额外质量的解释,目前有两种相对合理的解释。第一种解释:形成这个陨石坑的小行星的金属,依然还嵌入在月球的地幔中;而另一种解释则是:这个地区富含氧化物,很可能是月球的古老岩浆海洋冷却,然后凝固形成了它。

然后,形成了一个这样的实际情况:质量异常仍然很突出,并且它似乎位于大约300公里(186英里)以下,这也为科学家们提供了一个有意思的想法,因为,存在的这些事实表明:月球的真实内部,其实可能并没有之前很多人预想的那么糟糕,因为如果它们是,那么月球的引力也会将巨大的补丁拉入月球的中心。

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如何帮助解决月球的最早期之谜

关于月球早期的未解之谜有很多,想要帮助解决这些疑惑,有一种方法是:先分析它的地幔,也就是月球地壳下的岩石区域(在其核心之上),以及许多其他未知的地方。因为地球和月球旋转的方式原因,导致了地球只能看到月球的一面,者被科学家们称为近侧。而NASA的阿波罗任务和苏联的月球探测器,都落在了月球的近侧,所以,它们都无法返回月球地幔的样本。

2019年1月,在南极艾特肯盆地内186公里(115英里宽)的VonKármán火山口相对平坦的地面上,科学家们完成了嫦娥四号着陆器Yutu-2的部署。从火星探测器发现的矿物质来看,它们与典型的月球表面材料明显不同,研究人员表示,这些矿物可能是从南极艾特肯盆地地下挖掘出来的。通过分析从这些矿物质反射的光的波长,揭示了橄榄石和低钙辉石的存在。科学家指出,这与有关月球上地幔构成的长期预测相吻合,并可能支持主要的月球形成模型、以及冰冷岩浆海洋的演化。

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