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月球上重要的小事小行星撞击导致月球两极来回位移

发布单位台北市立天文科学教育馆

在过去的42.5亿年中小行星撞击导致月球的自转轴来回转动了约10这样一个小变化意味着埋藏在月球两极陨石坑中的冰较不受影响也表示未来的月球探索能持续进行

NASA月球探测计划的发现任务重力回溯及内部结构实验室Gravity Recovery and Interior Laboratory, GRAIL提供了十分详尽的月球重力场地图如此钜细靡遗地让陨石坑清晰可见这也让麻省理工学院的行星科学家 David Smith想到月球上满满的陨石坑它也代表了重力场的数据分布何不将其一的陨石坑抹平看看Smith的团队从这个想法出发将直径超过20公里的陨石坑一一挑出并对应GRAIL的重力数据约有5,200个陨石坑和盆地按照年份让时间倒转回到未撞击之前的样子

单看每个陨石坑的影响是微乎其微的然而当数量够多时随着减去一个个陨石坑发现月球两极慢慢地回到数10亿年前的位置这些大大小小的陨石坑加起来几乎相当于月球背面南极艾托肯盆地直径约2,500公里造成的重力效应几乎是月球表面的四分之一

如果影响够大时位于月球极地的陨石坑会被推到阳光照亮的地方一旦发生那原先冰藏在火山口底部阴影处的挥发物都会昇华能留下的冰就更少了或是几乎没有由于科学家们欲调查存留在两极的冰这一项对月球的新认识也影响了未来的月球探索包括NASA即将进行的载人阿提米丝任务Artemis mission

该研究团队第一阶段的工作先关注直径超过200公里的陨石坑分析结果非常引人注目是个好的开始但这不是故事的全部还有更多工作要进续进行月球上有很多陨石坑超出了团队现阶段所研究的参数尽管较小也会产生影响此外月球的地质上并不如现在平静以前的火山活动也可能改变了它的重力分布看来每一个环节都很重要

NASA戈达德太空飞行中心Goddard Space Flight Center的行星科学家 Sander Goossens有一些事情我们还没有考虑到但我们想提醒的是人们忽略不计的那些小陨石坑是有影响力而且是重要的小事

相关研究已发表在Planetary Science Journal编译/台北天文馆潘康娴

GRAIL所提供的月球重力分布图,可见密密麻麻的陨石坑。
图说GRAIL所提供的月球重力分布图可见密密麻麻的陨石坑

月球极地地形图(左:北极;右:南极)。极点位移路线如黑线所示,白色圆圈标记时间资讯,红色圆圈标记42.5亿年前时极点的位置:80.4°N,0°E和80.4°S,180°E。
图说月球极地地形图北极南极极点位移路线如黑线所示白色圆圈标记时间资讯红色圆圈标记42.5亿年前时极点的位置80.4°N0°E80.4°S180°E

资料来源Science Alert