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月球上的冰上搜寻以惊奇而告终:月球的真正构成

时间:2022-02-15 15:58:07来源:

这张图片是根据NASA的“月球侦察”轨道飞行器的数据拍摄的,显示了我们从地球上看到的月球表面。我们对最近的邻居了解得越多,就越开始了解月球,这是一个充满活力的地方,拥有有用的资源,有一天甚至可以支持人类的生存。

雷达指出月球比以前想象的更具金属性

最初是为了寻找潜入极地月球陨石坑的冰,后来变成了意想不到的发现,可以帮助清除有关月球形成的一些泥泞的历史。

NASA的月球侦察轨道飞行器(LRO)上的微型射频(Mini-RF)仪器的团队成员发现了新的证据,证明月球的地下可能比研究人员想象的富含铁和钛等金属。该发现于7月1日发表在《地球与行星科学快报》上,可能有助于在地球与月球之间建立更清晰的联系。

位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的Mini-RF首席研究员韦斯·帕特森说:“ LRO任务及其雷达仪器继续以令人惊讶的新近距离使我们感到惊讶,这是我们最近邻居的起源和复杂性。”和一位研究合著者。

大量证据表明,月球是火星大小的原行星与年轻地球之间碰撞的产物,是由剩余碎片云的重力塌陷形成的。因此,月球的整体化学成分与地球非常相似。

详细查看月球的化学成分,然后这个故事变得晦涩难懂。例如,在月球表面明亮的平原上(称为月球高地),岩石相对于地球包含的金属矿物质含量较少。如果地球在撞击之前已经完全分化为核心,地幔和地壳,而使月球在很大程度上是贫金属的,则可以解释这一发现。但是转向月球的玛丽亚-大而较暗的平原-,金属的丰度就比地球上许多岩石的丰富。

这种差异使科学家感到困惑,导致了许多有关影响原行星的因素可能导致差异的问题和假设。Mini-RF小组发现了一个可能导致答案的奇怪模式。

研究人员使用Mini-RF来测量月球北半球火山口地板上堆积的月球土壤中的电学性质。这种电学特性称为介电常数,该数字将材料的相对能力与空间的真空度进行比较,以传输电场,并且可以帮助将冰潜伏在火山口阴影中。但是,团队注意到此属性随火山口尺寸的增加而增加。

对于大约1至3英里(2至5公里)宽的环形山,随着环形山的变大,材料的介电常数会稳定地增加,但是对于宽度3至12英里(5至20公里)的环形山,其性质保持不变。

“这是令人惊讶的关系,我们没有理由相信它会存在。”洛杉矶南加州大学(University of Southern California)的Mini-RF实验的共同研究员,已发表论文的主要作者Essam Heggy说。

这种模式的发现为新的可能性打开了一扇门。由于形成较大陨石坑的流星也会深入月球的地下,因此研究小组认为,较大陨石坑中尘埃的介电常数不断增加,可能是由于陨石挖出了位于地表以下的铁和二氧化钛的结果。介电性能与这些金属矿物质的浓度直接相关。

如果他们的假设是正确的,那就意味着只有月球表面的前几百米没有铁和钛的氧化物,但是在月球表面以下,却不断增加到丰富而出乎意料的财富。

研究小组将Mini-RF的火山口地面雷达图像与LRO广角相机,日本的Kaguya任务和NASA的Lunar Prospector航天器的金属氧化物地图进行了比较,发现了他们的怀疑。较大的陨石坑以及增加的电介质材料,也富含金属,这表明从0.3到1英里(0.5到2公里)的深度挖掘的铁和钛氧化物比从上方的0.1到0.3英里(0.2英里)的挖掘更多。距月球地下约0.5公里)。

“来自Mini-RF的令人兴奋的结果表明,即使在月球运行了11年之后,我们仍在发现我们最近的邻居的古老历史,” NASA戈达德太空飞行中心的LRO项目科学家Noah Petro说在马里兰州的格林贝尔特(Greenbelt)。“ MINI-RF数据对于告诉我们月球表面的特性具有极其重要的价值,但是我们使用该数据来推断45亿年前发生的一切!”

这些结果是根据美国宇航局重力恢复和内部实验室(GRAIL)任务的最新证据表明,在月球巨大的南极-艾特肯盆地下方仅数十到数百公里的地方,存在大量致密物质,这表明不是致密物质。均匀分布在月球的地下。

研究小组强调,这项新研究无法直接回答有关月球形成的悬而未决的问题,但确实降低了月球地下金属铁和钛氧化物分布的不确定性,并提供了更好地了解月球形成和形成的关键证据。它与地球的联系。

Heggy说:“这确实提出了一个问题,即这对于我们之前的编队假设意味着什么。”

渴望发现更多东西的研究人员已经开始研究月球南半球的陨石坑底部,以了解那里是否存在相同的趋势。

阅读月球陨石坑底部的“令人惊讶的发现”,可为该研究的更多内容提供新的见解。

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参考:“月球陨石坑地板上大量的硬脂土罚款构成:由LRO / Mini-RF进行的初步研究”,E。Heggy,E.M。Palmer,T.W。Thompson,B.J。Thomson和G.W. Patterson,2020年5月12日,《地球与行星科学快报》。DOI:
10.1016 / j.epsl.2020.116274

LRO由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心管理,由位于华盛顿的NASA总部的科学任务部负责。Mini-RF由APL,海军空战中心,桑迪亚国家实验室,雷神公司和诺斯罗普·格鲁曼公司领导的团队设计,制造和测试。

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