月面近期的地质活动。
2012.2.27 / 空间探测 /

来自美国宇航局月球勘测轨道器(LRO)的新图像显示:月球地壳正在被拉伸,在月球表面一些小区域形成小山谷。科学家们认为这个地质活动发生在至少5000万年前,这和月球45亿年的年龄比起来已经算是离现在相当近的年代了。

一个研究团队通过分析来自月球勘测轨道器相机(LROC)的高分辨率图像,显示又小又窄的峡谷长比宽大得多。这暗示着这个地方的月壳正在被撕裂。这些线状的峡谷在地质构造上称为地堑——当月壳拉伸、破裂时,两个断层边界之间的岩层就会顺势下沉。月面上已经发现有少量的地堑系统了。

“我们认为月球正处在全球收缩的普遍状况,因为它有一个正在逐渐冷却的仍然炽热的内核”,来自华盛顿史密森国家航空航天博物馆地球和行星研究中心的Thomas Watters如是说。Thomas Watters是关于这项研究的一篇论文的首席作者,该论文发表在《Nature Geoscience》3月刊上。“这个地堑告诉我们,在月面上的一些地方,使月壳撕裂的力量克服了让月球收缩的力量。这意味着月球收缩的力量不可能很大,否则这种小型地堑不可能形成。”

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这张图片显示了LROC拍摄到的月球背面的地堑系统,这个地堑最宽处不过500米,深20米。

 

这种微弱的收缩说明了月亮不像类地行星,它在它早期的演化阶段并不是完全地处在熔融状态。然而,观测结果却支持另外一种观点,只有月球外壳一开始是熔融的才能形成一整个月海的熔岩。
2010年8月,一个研究小组利用LROC的图像确认了月球表面收缩的迹象,即被称作叶状悬崖的悬崖形式。这种悬崖是月球全球收缩的证据,不但是在地质历史上的近期而且还可能在现在仍在收缩。这个小组发现这种悬崖广泛地分布在月球上,因此得出月球随着其内核的缓慢冷却正在不断地收缩的结论。

根据这种悬崖的大小可以估计出月球中心到其表面的距离已经收缩了大约91米。地堑的发现是意料之外的,现在的图像提供了一个明显的对比,那就是月壳的某些地方正在发生撕裂。

“这种月壳的破裂告诉我们月球仍然在活动之中”, 美国宇航局戈达德太空飞行中心LRO项目的科学家Richard Vondrak说,“对于这个进程,LRO给了我们一个详细的观察的机会”。

随着LRO任务的不断前进,探测范围不断扩大,科学家们将会有更好的图像来研究这些年轻的地堑是否是普遍的、地堑周围是否存在着其他类型的大地构造特征。该研究团队发现的这个地堑系统可能帮助科学家们完善月壳的应力状态。

“当我发现这个位于月球背面的高地上的地堑的时候我很惊讶”,论文的合作作者Mark Robinson,美国亚利桑那州立大学地球与空间探测学院的研究人员,LROC的首席科学家说,“我马上将目标锁定了这个区域的高分辨率立体图像,使得我们能够建立起这个地堑的三维模型。这是相当令人感到兴奋的事情,特别是当你发现了之前完全没有预料到的事情,而且现在还有大约一半的月面还没有得到高分辨率的图像,月球上还有相当多的未知等着我们去探索。”

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地堑的形成原因,两侧地壳扩张,造成中间的地层顺着断层边界下滑

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