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2018
04-26

研究显示,月球的影响创造了熔岩的海洋


早在月球的历史熔岩的海洋覆盖了整个表面。当月球岩浆海洋冷却了数百万年时,它分化成月球的地壳和地幔。但根据布朗大学行星科学家的新分析,这不是月球表面最后一次大规模融化的时间。

由研究生威廉·沃恩(William Vaughan)领导的这项研究表明,在月球的西部边缘和远端形成了东方盆地的冲击事件产生了一个横跨220英里,至少6英里深的熔岩海。在月球上至少30个其他大型冲击盆地的不同时期,类似的碰撞熔融海可能存在。

该研究发表在4月号的期刊伊卡洛斯

Vaughan和他的同事们表明,当这些融化的海水冷却时,它们的分化方式与月球岩浆海洋相似。研究人员说,因此,熔岩海中形成的岩石可能会被误认为是月球早期形成的“原始”岩石。行星地质学家James W. Head III,地质科学Scherck杰出教授和参与研究的高级研究员说:“这项工作为撞击融化岩浆海的概念增添了月球岩石形成过程的词汇。 “它强调,必须考虑到岩石的详细的起源点,以便正确解释它们。”

这包括在阿波罗计划和俄罗斯月神使命期间带回的岩石。研究人员说,这很有可能影响融化物质存在于被认为代表月球早期形成的月球样本中。在海洋中形成的岩石的数量远不是微不足道的。沃恩和他的同事估计,形成月球30个大盆地的影响产生了1亿立方公里的融化,足以占月球地壳的5%。

如果月球样本包括融化材料,这将有助于解释一些月球样本令人费解的发现。例如,2011年假设起源于月球早期的样本的分析表明样本比月球岩浆海洋凝固的估计时间年轻2亿年。这导致一些研究人员得出结论要么是月球比以前估计的年轻,要么是月球岩浆海洋理论是有缺陷的。但是,如果这个样本实际上起源于融化的海洋,那么它的年龄就可以在不改写月球历史的情况下加以解释。

东方海域的融化海

东方海盆在月球西侧的边缘只有部分地球可见。因为它是月球上没有充满火山玄武岩的少数几个盆地之一,所以它提供了一个很好的地方来调查融化海的地质情况,并测试它们是否分化。

对于东方海融化海来说,它已经有很长一段时间的液体 - 几千年了。长时间的液体,一定是相当厚的。这给研究人员留下了一个不容易回答的问题:东方的融化有多厚?

“在图片中,你刚刚看到了一个冲击熔体的顶部,所以我们必须找到一个方法来推断它有多厚,”沃恩说。

为此,沃恩和他的同事们利用液体在冷却和凝固时收缩的事实。月球轨道器激光测高仪(LOLA)的数据显示,该片距离围岩约两公里,已经消退,研究人员可以知道海面萎缩了多少。有了这些数据,他们可以计算出它的体积并推断出它的深度。

根据计算,东方海熔岩一定至少有10公里厚。已经知道,远离地球撞击的较浅的融化片材是有区别的,所以可以肯定的是,Orientale的厚度足够分辨。

下一个问题是什么区别可能看起来像。基于融化的月壳和地幔物质的成分,沃恩可以确定 冲击融海的构成。从那里,他可以做一个模型,当融化海冷却时,岩石会形成什么。根据这个模型,在熔融海底部形成了厚的层状岩石,如纯橄榄石和辉石岩,由稠密,早期的结晶矿物形成,通过熔体下沉。其他矿物质通过熔体上浮,在融化海的顶部形成岩层,如岩层,非常类似于月球岩浆海洋的分异过程。

Vaughan的模型得到了Maunder火山口遥感数据的支持,这个数据库是冷却后从熔化板材上挖出材料的冲击残余物。这些数据证实熔体板至少4公里深的诺里组成。

综合起来,这些发现表明,熔岩海产生岩石的方式与月球岩浆海洋非常相似。这可能有助于澄清关于岩浆海洋范式的一些悬而未决的问题。沃恩说:“这是一个机制,月球后来被修改,以增加石油复杂性。 “这有助于理解矿物学数据并不总是适合这个月球岩浆海洋的想法。”