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月球正面和背面两个半球的差异是怎么造成的?_岳池男子砍伤6人

月球正面和背面两个半球的差异是怎么造成的?_岳池男子砍伤6人

几十年来,科学家们不断猜疑于月球后背布满陨石坑的繁重陨石坑和面向地球低洼开阔盆地之间的宏大差别。如今,关于月球外壳的新证据表白,这种差别是由太阳系早期一颗任性的矮行星与月球相碰形成。关于这项新研究的陈述2019年5月20日发表在AGU《地球物理研究-行星》上。月球的两张面孔之谜始于阿波罗时代,当时第一次看到月球后背时就发现了惊人的差别。早在2012年“重力恢复与内部尝试室”(GRAIL)任务完成了对月球构造的丈量。

此中包罗了更多关于月球构造的细节,包罗月球外壳如何变厚,以及月球后背多了一层物量。有许多想法被用来试图解释月球的不合错误称性,一是曾经有两颗天然卫星围绕地球运行,它们在月球构成的早期就合并在一起。另一种不雅点是,一颗宏大的天体,可能是一颗年轻的矮行星,处于环绕太阳的轨道上,这使得它与月球发作碰碰。这项新研究的次要做者、澳门科技大学空间科学研究所的华珠(孟Hua Zhu)说:后一种宏大碰击的想法发作时间要比合并月球的设想晚一些,并且是在月球构成固体外壳之后。

  • (图示)月球的地形(A)、地壳厚度(B)和钍的散布在月球近侧面和远侧面有显著差别。黑色虚线别离代表Imbrium (Im)、Orientale (Or)和Apollo (Ap)盆地的鸿沟。图片:JGR: Planets/Zhu et al. 2019/AGU

在今天的月球地壳构造中应该能够看到这种碰击迹象。GRAIL所获得的详细重力数据为我们理解月球外表下地壳的构造提供了新视角。GRAIL的新发现为研究团队提供了一个更明晰的目的,使用计算机模仿来测试差别的月球早期碰击场景。研究做者对月球上的宏大碰击停止了360次计算机模仿,以确定命百万年前的这种碰击事件能否能重现GRAIL探测到的今天的月球外壳。发现,最合适今天不合错误称月球的是一个大天体,直径约480英里(780公里),以每小时14000英里(22,500公里)的速度碰击月球近侧。

这相当于一个比矮行星谷神星稍小一点的天体,其运动速度大约是流星卵石和沙粒在地球大气层中燃烧成“流星”速度的四分之一。碰击组合的另一个很好婚配点是一个稍小的450英里(720公里)直径,物体以每小时15000英里(24500公里)的速度碰击。在这两种情况下,模型显示碰击会产生大量物量,这些物量会落回月球外表,将月球后背的原始地壳掩埋在3到6英里(5到10公里)的碎片中,这是GRAIL探测器在月球后背探测到的附加地壳层。新的研究表白,碰击者不太可能是地球的第二个卫星。

  • (图示)模仿直径780公里(铁芯直径200公里)、冲击速度14000英里/小时(22,500公里/小时)冲击成盆的过程。图片:JGR: Planets/Zhu et al. 2019/AGU.

无论碰击者是什么(小行星还是矮行星)当它遇到月球时,很可能是在它本人围绕太阳的轨道上。宏大的碰击模型也很好地解释了地球和月球外表钾、磷和钨-182等稀土元素的同位素之间无法解释的差别,这些元素可能来自于宏大的碰击,在月球构成后,碰击会给月球增加这种物量。模型能够在月球起源宏大碰击情景的布景下解释这种同位素异常。这项新研究不只为正在停止有关月球的问题提供了答案,并且还可能为我们理解太阳系中其他不合错误称星球的构造提供线索,好比火星。

博科园|研究/来自:美国地球物理联盟

参考期刊《地球物理研究期刊》

DOI: 10.1029/2018JE005826

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