维度网讯,美国西南研究院(Southwest Research Institute, SwRI)领衔的月球起源与演化中心(Center for Lunar Origin and Evolution, CLOE)团队通过重建月球南极-艾特肯(SPA)盆地的撞击过程,揭示了该古老撞击坑形成的新细节。两项配套研究指出,撞击挖掘出的地幔物质可能分布至阿尔忒弥斯任务的拟着陆区域,为月球内部结构和最早历史研究提供了新线索。

SPA盆地位于月球背面,是月球现存最古老的撞击结构之一。区域周边已被列为阿尔忒弥斯任务的潜在着陆点。科学家认为,形成该盆地的撞击巨大,可能挖掘出包括部分月球地幔在内的深层物质。
普渡大学科学家脇田茂(Dr. Shigeru Wakita)领衔的撞击模拟研究显示,一个从北方进入、向南行进的撞击体以低角度撞击月球,形成了SPA盆地细长锥形的形状。模型表明,该撞击体并非均匀体,而是一个分化天体,具有铁核和岩石外壳,类似小型原行星或分化小行星。撞击挖掘出一个深而不对称的空腔,并融化中心盆地岩石,将大量地壳和地幔物质抛向空中,后沉降回盆地底部。
亚利桑那大学科学家加布里埃尔·戈曼(Dr. Gabriel Gowman)主持的重力研究则分析了喷出物的分布方式。团队将高分辨率重力数据与包含地壳和地幔物质的模型进行了比较,确认SPA盆地内部可能含有大量源自地幔的岩石,并混合在盆地周围的喷出物覆盖层中。后续多次盆地内撞击似乎又将底层地幔沉积物挖掘至地表,使其更易被机器人或宇航员采样。
研究还表明,含地幔喷出物的关键沉积物可能覆盖了月球南极地区的一部分,其中就包括阿尔忒弥斯宇航员可进行实地研究的区域。CLOE主任威廉·伯特克(Dr. William Bottke)博士表示,撞击与重力模拟的结合为寻找解答月球起源与演化问题的岩石提供了路线图。
第一项研究题为“A southward differentiated impactor forms the tapered shape of the South Pole-Aitken impact basin on the Moon”,发表在《科学进展》(Science Advances)。第二项配套研究“Gravity Mapping of Lunar Mantle Material in South Pole-Aitken Basin Ejecta”发表在《地球物理研究杂志:行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)。
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