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新的美国宇航局研究显示月球曾经有过一种气氛

发布时间:2018-05-15 点击量:3

艺术家对月球的印象,俯瞰Imbrium盆地,喷出熔岩,排出气体,并产生可见的气氛。信用:NASA MSFC

em美国国家航空航天局的太阳系探索研究虚拟研究所支持的新研究表明,在3至40亿年前的古代月球周围产生了一种气氛,当时剧烈的火山喷发使得气体上方的气体喷出的速度比能够逃离太空的速度快。 < / EM>

当人们仰望月球时,火山玄武岩的黑色表面可以很容易地看到填满大型冲击盆。那些被称为玛丽亚的玄武岩海洋在月球内部仍然热的时候爆发,并产生有时会突破月球表面并流动数百公里的岩浆羽。对阿波罗样品的分析表明,这些岩浆携带了气体成分,如一氧化碳,水,硫和其他挥发性物质的成分。

在新作中,NASA马歇尔太空飞行中心研究科学家Debra H. Needham博士和大学空间研究协会(USRA)高级科学家Dr. David A. Kring在月球与行星研究所(LPI)计算当它们流过地表时,从喷发熔岩上升的气体数量,表明这些气体积聚在月球周围形成一个瞬间的气氛。在大约35亿年前的火山活动高峰期间,这种气氛最为浓厚,而当它被创造出来之后,它将持续大约7000万年的时间,然后才会迷失在太空中。

当熔岩海分别在大约3.8亿年和35亿年前分别充满Serenitatis和Imbrium盆地时,产生了两个最大的气体脉冲。这些熔岩海的边缘是由阿波罗15号和17号宇航员的宇航员探测的,他们收集的样本不仅提供了喷发的年龄,还包含了月球熔岩爆发产生的气体证据。

玄武岩熔岩在月球表面排放气体的地图。信用:Debra Needham

美国国家航空和宇宙航行局的李约瑟说:“在安放母马玄武岩期间释放的H2O总量几乎是太浩湖水体积的两倍。尽管大部分这种蒸气都会损失到太空,但很大一部分可能已经进入月球极点。这意味着我们在月球上看到的一些月球极地挥发物可能起源于月球。“

大卫克林指出:“这项工作将我们对月球的看法从无气隙的岩石身体戏剧性地改变成了一个曾被周围环境比周围环境更为普遍的气氛所包围的月球。”当月球有这样的气氛时,它几乎是3倍与今天相比,它更接近地球,并将在天空中出现近3倍。

这张月球的新照片对未来的勘探具有重要意义。对李约瑟和克林的分析量化了一种可能从大气中被困在月球附近阴冷的永久阴影区域的挥发性物质来源,因此可能提供适合持续的月球探测计划的冰源。被冰冻沉积物包裹的挥发物可能为进行月球表面操作的宇航员提供空气和燃料,并可能为月球以外的任务提供空气和燃料。

在过去十年中,寻找月球内和月球表面的挥发物已经加剧。这些挥发性物质可能含有关于形成地球和月球的物质的线索,因此也是我们行星起源的线索。这些挥发物还可能提供持续的月球表面活动所需的现场资源,这些资源可能会跟随美国国家航空航天局新的猎户座乘员交通工具的发展以及可能绕月球运行的网关结构。此外,正在开发机器人资产,如美国宇航局的资源勘探者,以探索可能适合科学分析和恢复的挥发性矿床的性质和分布。根据Needham和Kring的新结果,这些资产可能正在恢复部分由30亿年前火山裂隙爆发挥发物组成的冰。

这项新研究是由由Kring领导并由NASA太阳系探索研究虚拟研究所支持的LPI-约翰逊航天中心(JSC)月球科学与探测中心发起的。李约瑟是LPI的前博士后研究员。 LPI由大学空间研究协会(USRA)为NASA运营。

出版物:Debra H.Needham和David A.Kring,“月球火山作用在古代月球周围产生了一个短暂的气氛”,“地球和行星科学快报”,2017年; DOI:10.1016 / j.epsl.2017.09.002

来源:大学空间研究协会