关于嫦娥五号与天问一号着陆区那些事
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简单介绍一下两个探测器候选着陆区地质概况与科学意义
2020年11月28日 11点11分 1
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早先嫦娥五号的着落区域就已经划定区域范围,即风暴洋北部的吕姆克山附近(北纬40度,东经300度周边区域)
目前,中国官方已经确定着陆器首选着陆区位于吕姆克山东部,这也是很多行星科学工作者非常期待看到的结果,对这一区域的采样返回探测实际上弥补了月球探测史上的一个关键的空白。
图中左侧即为嫦娥五号首选着陆区
2020年11月28日 11点11分 2
更正,右侧[喷]
2020年11月28日 12点11分
但是我看不懂这个图[吐舌]
2020年11月28日 14点11分
@一个梦💫 这个是吕姆克山的高程图,图中越红的部分高度越大,越蓝高度越小
2020年11月28日 15点11分
@一个梦💫 这个应该是LOLA(月球激光高度计)的数据合成的
2020年11月28日 15点11分
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为何是一个关键空白?为何吕姆克山东部有着如此重要的地质意义?
这可能需要从这一地区的地质演化历史说起
首先,发生在月球形成早期的一次大规模天体撞击形成了一个巨大的撞击盆地,这一事件暂时无法确定具体时间
之后,在这个撞击盆地北部,发生在约37.1亿年前,35.8亿年前以及35.1亿年前的三期火山活动分别形成了三块熔岩高地(图中IR1,IR2与IR3),这三块高地就是吕姆克山的三个熔岩单元,吕姆克山就此隆起
随后,在34.7亿年前,大范围的熔岩溢流填满了吕姆克山所在的撞击盆地,但“熔岩洪流”并未淹没吕姆克山,于是形成山脚下开阔平坦的熔岩平原,这一片填满整个撞击盆地的巨大熔岩平原就是如今的风
暴洋,之后月球火山活动就逐渐趋于沉寂,直到..
13.3亿年前,火山喷发又一次在吕姆克山东部发生,其熔岩覆盖了先前形成风暴洋的古老熔岩平原,吕姆克山地区从此划分出了Im与Em两个地质单元,Em单元即为东部单元。Em地质单元是月球表面最年轻的火山活动留下的熔岩平原。
2020年11月28日 11点11分 5
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目前从阿波罗计划采的月球样本形成年龄均大于30亿年,是月球古老的火山活动形成的,也就是说“月球表面年轻的熔岩”是目前月球样本库中的空白,人类对晚于30亿年的月球火山活动特征一无所知,嫦娥五号在吕姆克山东部采样返回成功将让中国获得这一份独一无二的样本,是月球研究中非常珍贵的“孤品”,甚至可以说是人类月球样本库中最有价值的样本之一。
因为它将回答两个关键问题...验证一个关键理论
2020年11月28日 11点11分 7
level 8
关键问题:所谓年轻是否真的年轻?
因为技术所限,对于月球的大部分区域都无法依赖可靠而精准的同位素定年法确定绝对年龄(无采样返回样本)
对于月球/火星/水星大部分区域来说,国际上一直采用撞击坑统计法进行年龄测定,其原理非常简单(越古老的地表,被撞击的累计次数越多,陨石坑越多,同理,越年轻的地表,陨石坑越少)
但这只能得到这一区域相比于临近区域年轻/古老的相对关系,无法确定绝对的年龄数据,而通过与阿波罗样本返回后进行的同位素年代分析,我们得到了月球小片区域的绝对年龄,结合这一绝对年龄数据,我们绘制了“应该”准确的月球撞击坑频率分布曲线,通过对某区域内不同直径大小陨石坑的分布情况进行统计,将其与月球撞击坑频率分布曲线进行比对,地区内频率分布曲线与哪个年龄范围的几何特征最为接近,即估测其为该年龄范围形成的
但是也许各位也发现了这一技术的不可靠之处...
影响撞击坑频率分布的不只有年龄,也与月表岩石硬度等因素有关,甚至也与人工统计撞击坑中误差排除工作有关
没有样本返回进行同位素定年,我们永远无法真正确定吕姆克山东部地区的岩石就是形成于13.3亿年前,质疑撞击坑统计定年结果的声音一直存在,采样返回后复杂而精准的同位素定年工作将告诉我们这一区域岩石最具说服力的准确年龄,结束这一区域岩石是否“年轻”的争端
2020年11月28日 11点11分 8
level 8
如果同位素定年结果的确如预期所料,这一区域的岩石是在阿波罗采样岩石20亿年后才形成,那么就进入了问题2...
关键问题2:月球地质历史晚期的岩浆演化
月球的演化过程与地球不同,目前占据主导地位的“岩浆洋”理论认为,月球早期是完全的熔融状态,此即为岩浆洋,随着月球逐渐冷却,熔体中矿物开始结晶,其中密度大于熔体的橄榄石等矿物下沉在核心外堆积形成月幔,密度小于熔体的斜长石漂浮在岩浆洋之上堆积在表面从而形成月壳,而在固态月壳与月幔之间,岩浆还在继续演化,岩浆岩中的元素特征不断变化,有着从高钛玄武岩向低钛玄武岩演化的总趋势,但如前文所述,即使是最晚的低钛玄武岩样本也已有30亿岁,对于之后月壳下残余的岩浆具有怎样的元素特征的认识仍是空白,月球岩浆演化机制将通过嫦娥五号样本的详细分析得到补全。
2020年11月28日 12点11分 10
level 8
楼主先去鼓捣自己的科研小选题了(进展堪忧)[小乖]本人是在做火星相关的内容,天问一号的首选区候选区的内容会更多,但和月球不同,火星的内容就夹杂着大量楼主个人理解的私货了,会稍后更新~(如果真的有人喜欢看硬核行星科学知识的话[喷]
2020年11月28日 12点11分 11
@樱桃纳米粉 地质学行星科学方向
2020年11月28日 15点11分
可以问一下楼主的专业吗[乖]
2020年11月28日 15点11分
@于黄昏色中 不会是地大的吧[小乖]
2020年11月28日 17点11分
@休斯顿无回答º 是地大武汉的[小乖]
2020年11月28日 17点11分
level 13
好就一个字
2020年11月28日 12点11分 12
level 7
催更,催更[太开心]
2020年11月28日 14点11分 13
level 11
码一个[滑稽]
2020年11月28日 14点11分 14
level 11
膜大佬,催更[乖]
2020年11月28日 15点11分 15
level 11
催更
2020年11月28日 15点11分 16
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