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标题: 我国科学家取得嫦娥五号着陆区火山运动汗青研究新希望 [打印本页]

作者: 虎勾爸 时间: 2023-1-8 00:17
标题: 我国科学家取得嫦娥五号着陆区火山运动汗青研究新希望
我国嫦娥五号月球探测器于2020年12月着陆于月球正面风暴洋克里普地体的东北部地区，随后对着陆点附近的月表物质进行了采样并成功月壤样品带回地球。风暴洋克里普地体的东北部地区之所以被选择成为嫦娥五号使命的着陆区，主要在于它被以为是月球外貌最年轻的玄武岩单元之一而且富含铀、钍、钾等生热元素。先前模拟研究以为，风暴洋克里普地体中富含的生热元素恰恰是维持月球火山运动的主要原因。因此，对于嫦娥五号着陆区玄武岩厚度及其喷发速率的研究将进一步增进人们对于月球火山运动与内部热演化汗青的认识。

克日，中国科学院国家空间科学中央太阳运动与空间天气重点实验室研究人员与中科院上海天文台、北京大学、山东大学(威海)研究人员互助，对嫦娥五号着陆区的玄武岩厚度进行了估算。研究人员依据嫦娥五号着陆区撞击坑溅射物中钛含量的分布特性，并结合月表撞击坑统计定年结果与嫦娥五号玄武岩样品的放射性同位素定年结果，确定了嫦娥五号着陆点及周边地区玄武岩单元的形成先后次序。研究团队利用光学、地形、光谱以及重力等多源遥感数据，基于穿透与未穿透撞击坑的发掘深度、部分沉没撞击坑的地形演化过程以及形貌重力与地形相干水平的有效密度谱，估算了嫦娥五号着陆区各下伏玄武岩单元的厚度。

研究结果表明，嫦娥五号着陆区至少经历了四次火山岩浆喷发，厚度中值分别为230米、70米、4米以及36米。从玄武岩厚度的空间分布趋势来看，研究发现随着与Rima、Mairan两条月溪的间隔逐渐增加，玄武岩的厚度递减，这表明Rima与Mairan两条月溪的火山口为嫦娥五号着陆区玄武岩的喷发源头。进一步地，结合各玄武岩单元的面积与年龄估算结果，研究盘算了嫦娥五号着陆区玄武岩的喷发速率，发现该地区的岩浆喷发通量在月球火山运动晚期(约20亿年前)有明显(约2个数量级)增强。

研究以为，月球正面风暴洋克里普地体中富含生热元素是月球晚期火山运动依旧活跃的主要原因。然而，最新的样品研究结果表明，嫦娥五号着陆区的玄武岩并非克里普玄武岩。该研究提出一种大概性，即风暴洋克里普地体中的生热元素的确为月幔部分熔融地区提供了热源，但是岩浆在由月幔快速上升至月表的过程中大概并没有来得及与风暴洋克里普地体中的克里普成分充分混合，从而导致嫦娥五号玄武岩样品中并未丈量到较多的克里普物质。别的，嫦娥五号着陆区的月壳厚度比平均月壳厚度小25%左右，且早期邻近的雨海盆地撞击事故大概在月壳中形成了大规模的裂隙构造，这些因素都有利于月幔中的岩浆喷发至月表。月球晚期火山运动的维持机制不绝是月球科学研究中的热点题目，而对于嫦娥五号玄武岩样品的进一步发掘研究，有望为现有的月球热化学与动力学模子提供新的约束，从而为表明月球火山运动的连续时间与喷发规模提供有力证据。
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