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LRO航天器揭示了地球的月球撞击流星体的数量

时间:2018-05-15

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em新出版研究表明,彗星,小行星和相关碎片的随机轰击正以比先前想象的更高的速度改变月球表面。 / em


em在模拟新影响的远景后,相机将放大表面,以显示Lunar Reconnaissance Orbiter窄角度相机拍摄的新的12米环形影像的实际影像前/后。 / em&gt ;

根据NASA的月球侦察轨道器(LRO)航天器的新观测,月球受到小型流星体的猛烈轰击比模型预测的要严重。这个结果意味着月球表面特征被认为是年轻的,因为它们相对较少的撞击坑可能比以前的估计值还要年轻。

这一发现还意味着长时间放置在月球上的设备 - 例如月球基地 - 可能必须更加坚固。虽然流星体直接击中的可能性不大,但由于附近的影响而产生的更大范围的次生碎片雨可能对地面资产构成风险。

“在月球侦察轨道器发射之前,人们认为由流星体撞击引起的月球表层(土壤)搅动通常需要数百万年的时间才能将表面翻转至2厘米(约0.8英寸),”亚利桑那州的艾默生斯皮耶尔说。州立大学坦佩。 “月球侦察轨道摄像机(LROC)的新图像揭示了表面变化很小,正在转变表面的速度比以前想象的要快得多。”Speyerer是10月13日出版的“自然”杂志关于这项研究的论文的主要作者。

合作者亚利桑那州立大学的马克罗宾逊说:“新确定的搅动率意味着阿波罗宇航员的轨道将在几万年后而不是数百万年消失”,亚利桑那州立大学的马克罗宾逊说。

LRO于2009年6月进入月球轨道,并获得了大量高分辨率地表图像,包括在不同时间拍摄的同一区域的图像对。使用LROC窄角摄像机(NAC)获取的这些前后图像(时间对),该小组确定了在LRO任务期间形成的超过200个撞击坑,大小从10英尺到140英尺(约3英尺直径43米)。

由于撞击陨石坑会随着时间的推移而积累,因此陨石坑的表面比陨石坑更少的地区要旧。在估算最年轻地区的绝对年龄时,了解每年形成的陨石坑数量非常重要。通过分析每个NAC时间对之间的数量,尺寸分布和时间,团队估计了当时在月球上的陨石坑率。在搜索过程中,他们发现新的陨石坑比以前的陨石坑模型预计多出30%。

Speyerer说:“由于这种潜在的冲击率可能较高,使用火山口计数和标准比率得出的年轻模型年龄的特征实际上可能比以前认为的更年轻。 “但是,可以肯定的是,我们需要多年的观测和新的火山口发现。”

除了发现新的撞击坑外,该团队观察到超过47,000个小表面变化,他们称之为斑点。据Speyerer说,这很可能是由小的影响造成的。围绕新的撞击点有这些斑点的密集簇表明,许多斑点可能是由主要撞击事件抛出的材料引起的次级表面变化。

研究小组估计,随着时间的推移,他们的积累和测量他们的大小,他们推断每个斑点多深,挖掘表面,因此需要多长时间才能有效地流失上面几厘米(约1英寸)的风化石。研究小组发现,大约81,000年后,99%的表面会被斑点形成所推翻。这个速度比以前的模型快100倍以上,这些模型只考虑微陨石撞击造成的颠覆,而忽略了次要影响。

Speyerer说:“提高搅动率将成为未来月球基地设计人员的重要信息。 “地面资产的设计必须能承受小颗粒以每秒500米的速度移动(每秒约1600英尺或每小时1100英里)。”

研究小组还发现,新的撞击坑周围是与形成火山口期间喷出的物质有关的复杂反射模式。许多较大的撞击坑 - 直径大于10米的撞击坑 - 表现出四个不同的明亮或黑暗反射区。

该研究由LRO项目资助。月球侦察轨道摄像机是在坦佩亚利桑那州立大学开发的。 LRO由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理,作为NASA发现计划下的一个项目。发现计划由美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天中心管理,负责华盛顿NASA总部的科学任务局。

出版物:Emerson J. Speyerer等人,“Quantifying crater production and regolith overturn on the moon with temporal imaging”,Nature 538,215-218(2016年10月13日)doi:10.1038 / nature19829

来源:南希·琼斯/ Bill Steigerwald,NASA戈达德太空飞行中心

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