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物理學家組織網12月5日報道,最近,一個由美國和法國科學家組成的研究小組,利用美國國家航空航天局(NASA)重力恢復與內部實驗室(GRAIL)的一對地球軌道衛星探測的數據,繪製出了迄今分辨率最高的月球重力場圖,揭示了許多以往沒見過的細節特徵,如構造結構、火山地形、盆地環、隕石坑中心山峯,以及大量簡單的碗狀隕石坑。數據還顯示,月球的重力場和太陽系的其它任何類地行星都不同。相關研究以3篇論文的形式發表在最近的《科學》雜誌上。
GRAIL的一對衛星是兩個洗衣機大小的航天器,能爲任何天體繪製出分辨率最高的萬有引力場圖,通過發射無線電波精確確定彼此間距離。當它們繞月球飛行,飛過山脈、隕石坑或地下結構異常區域時,重力會發生改變,航天器之間的距離也會輕微改變。利用最新的月球重力場圖,科學家能以前所未有的精度瞭解月球的內部結構和組成成分。
“這份地圖告訴我們的月球情況超過任何其它已知的天體。”GRAIL首席研究員、美國麻省理工大學的瑪利朱伯說,“月球全身包在重力場中,當我們看到它的重力場有明顯變化時,也能同時判斷出它表面地形特徵的變化,比如是隕石坑、河溝還是山脈。”月球重力場保存了它早期被大量隕石“轟炸”的記錄,並顯示出其內部由於向其地殼深處和可能的幔層延伸而斷裂的跡象。這些記錄都在月球上保存下來,目前已能被精確探測出來。
探測器還顯示,月球高地的地殼堆積密度比以往普遍認爲的要低得多,這和上世紀70年代初阿波羅登月任務所採集的數據恰好吻合,這也表明宇航員帶回來的樣本是有代表性的。
GRAIL合作研究員、法國巴黎地球物理學院的馬克維克羅裏克說:“根據最新測定的地殼堆積密度,我們發現月球地殼的平均厚度在34公里至43公里之間,比以前認爲的要薄10公里到20公里。利用厚度數據,能算出月球的堆積成分和地球很類似。這支持了月球起源於地球物質的模型:在太陽系歷史事件中,月球因一次巨大撞擊才和地球脫離開來。”
“我們利用重力場梯度來突出以往數據庫中更小、更狹窄的結構。”GRAIL客座科學家、美國科羅拉多金礦學院傑夫安德魯斯-漢娜說,“數據還顯示,月球上有許多長長的、線性的重力異常,有幾百公里長,交叉穿過月球表面。這表明在月球表面以下有河溝或細長的、垂直狀凝固岩漿體。河溝是月球上最古老的地貌之一,理解這些特徵有助於瞭解月球的早期歷史。”
兩個航天器於去年9月發射,最初叫做GRAIL A和B,今年1月改名爲艾博(Ebb)和弗洛(Flow),這些成果是GRAIL任務主要階段的首批成果。(常麗君)
(來源:中國新聞網)