印度近期数据月船三号任务支持熔岩海洋曾经被覆盖的观点。该任务的科学家发表了他们的新发现在日记中自然。
2023 年 8 月 23 日,名为“维克拉姆”的着陆器成功降落在月球表面。随后,控制人员部署了一辆名为“Pragyan”的火星车,该车曾存放在维克拉姆号上,以探索着陆点。
维克拉姆着陆的地点比之前在月球上着陆的任何其他登陆艇都更靠南。它让科学家们深入了解尚未采样的月球地质情况。
普拉吉安的测量发现,着陆器周围的月球土壤(或风化层)中化学元素的特定混合物相对均匀。这种风化层主要由一种称为“白色”的岩石类型组成。铁斜长石。
科学家们表示,月球南极风化层的化学成分介于月球赤道地区两个地点的样本之间:美国宇航员采集的样本1972 年阿波罗 16 号飞行,以及同年由苏联发射的机器人 Luna-20 任务返回地球的那些。
尽管所有这些样本来自月球上非常遥远的地理位置,但它们的化学成分具有广泛的相似性,这支持了月球历史早期曾被单一岩浆海洋覆盖的观点。
月球被认为是在一颗火星大小的行星与地球相撞时形成的,喷射出的岩石随后合并形成了我们星球上唯一的卫星。月球岩浆海洋被认为从其形成到数千万年或数亿年之后一直存在。
岩浆海洋的冷却和结晶最终形成了构成月球地壳的铁斜长岩。
轨道测量
从地质学上讲,月球高地被认为部分代表了古代月壳。月船 3 号、阿波罗 16 号和月球 20 号都降落在高原地区,可以进行比较。
因此,它提供了一个机会来检验月球被全球液态岩石海洋覆盖的理论的预测——被称为“月球”。月球岩浆海洋(LMO)模型。
作者强调了他们的测量结果如何显示月球车运行区域数十米范围内月球表面成分的均匀性。
诸如此类的“地面实况”测量对于解释轨道航天器的观测结果至关重要。例如,作者将这些结果与印度之前两次登月任务的数据进行了比较,月船一号和-2,两者都从轨道测量月球表面。
这些早期航天器测量结果与普拉吉亚漫游车测量结果之间的一致性为轨道数据集提供了新的信心。轨道数据表明,该区域的月球表面在几公里的范围内其化学成分是均匀的。
这些测量在解释时也非常有价值月球陨石。这些是当太空岩石与月球相撞时从月球表面喷射到太空中的岩石样本。
这些岩石碎片随后可能会进入地球大气层,有的甚至会撞击地面。这些样本代表了奇妙的样本,因为它们从月球不同部分抛出的随机性质意味着我们从以前的任务未访问过的区域收到样本。
然而,正是由于这种随机采样模式,我们很难知道它们来自月球上的哪个位置,从而阻止我们将它们放置在适当的环境中。因此,普拉吉亚探测器的测量帮助我们绘制出月球不同区域的样子以及我们的陨石样本如何进行比较的图片。
近侧和远侧
月球岩浆海洋模型是在从月球返回样本后首次构想出来的。阿波罗 11 号任务。该任务降落在一个以深色玄武岩为主的地区(想想冰岛或夏威夷火山产生的物质)。
然而,当时的研究人员注意到阿波罗 11 号的土壤中还含有白色岩石碎片,富含钙长石矿物,这种矿物被命名为铁钙长石。
这一观察结果表明,白色岩石代表了原始、古老月壳的微小碎片。
随着岩浆海洋冷却,橄榄石和辉石等密度较大的矿物下沉,形成更深的一层,称为地幔,而铁斜长岩(密度低于周围岩浆)漂浮形成月球的第一个地壳。
自从最初的月球岩浆海洋模型被提出以来,人们提出了各种建议来更普遍地解释月球样本和月球地质观测的额外复杂性,例如,月球近侧地壳似乎比月球近地壳薄得多。远端。
同样,目前还不清楚为什么近侧经历了如此多的火山活动,导致其主要由深色玄武岩平原组成,而远侧似乎包含更多的铁斜长岩。
为了解决这些问题,研究人员开发了详细的模型来解释月壳是如何形成的,以及后来如何因火山喷发和撞击坑而改变的。
一些模型预测月球地壳有多层,顶部是铁斜长石岩石,下面是更多富含镁的岩石。
有趣的是,这项研究中测量的成分并不是人们对被认为构成古代月壳的原始铁斜长石的预期成分。相反,它含有更多的镁。
这一观察结果表明,月壳中某些矿物质的浓度比原始月球岩浆海洋模型所建议的浓度要高。
作者认为,他们的测量结果可能代表了构成古代月壳的铁斜长石岩石的混合成分,以及来自富含镁岩石的下层材料的混合成分。
这些不同的物质层可能是在月球撞击形成陨石坑时挖掘出的物质混合在一起的。
特别是,Chandrayaan-3 着陆点可能被所谓的“月球”弹射物喷射出的约 1.5-2 公里长的岩石所覆盖。“南极-艾特肯”撞击盆地– 直径 2,500 公里被认为是由月球历史早期的一次巨大撞击事件形成的表面。
后来的撞击坑事件会进一步混合和分布这种物质,从而产生本研究中月船 3 号任务测量到的化学特征。