数据表明,Shackleton火山口可能存在冰

地图显示Shackleton火山口内部的地形

高分辨率地图显示了月球轨道喷射器激光高度计观察到的Shackleton火山口内部的地形。每5米(16.5英尺)绘制海拔的轮廓。颜色显示相对高度,紫色最低和黄色最高。火山口是4.1公里(2.6英里)深。地形的空间分辨率为10米,径向精度是

在月球侦察轨道飞行器上使用激光高度计,这位科学家团队已经采用了前所未有的细节映射了Shackleton火山口,在火山口的地板上找到了少量冰的可能证据。

如果人类永远居住在月球,月球杆可能是首选的位置:由于月球旋转轴的小倾斜,杆子含有近永久阳光的区域,电力所需的电力和附近的区域含有冰的永久黑暗 - 这两者都是任何月球殖民地的基本资源。

月亮的Shackleton火山口周围的地区可能是一个主要网站。科学家长期以来一直认为火山口 - 其内部是永久性的阳光深渊 - 可能含有冻水的水库。但是,几十年来的观察令人怀疑冰是否可能确实存在于火山口的阴暗深度,这坐在月亮的南极。

现在科学家们麻省理工学院,布朗大学,美国宇航局戈达德太空飞行中心和其他机构已经映射了Shackleton火山口,具有前所未有的细节,在火山口的地板上找到了少量冰的可能证据。在月球侦察轨道(LRO)航天器上使用激光高度计,该团队基本上照亮了火山口内部,激光,测量其反玻璃或自然反射率。科学家发现火山口的地板比其他附近的陨石坑更亮 - 与冰的存在一致的观察,该团队计算可以在火山口的地板上占据微米厚层内的22%的材料。

群组今天在“自主”期刊上发表了其调查结果

除了冰的可能证据外,该集团的Shackleton地图揭示了“显着保存的”火山口,自于其在截止三十亿多年前的形成以来一直相对毫发。火山口的地板本身痘痘有几个较小的陨石坑,这可能形成为创造Shackleton的碰撞的一部分。

在南极探险家欧内斯特Shackleton命名的火山口,超过12英里的宽,两英里深 - 大约是地球的海洋。玛丽亚Zuber,团队的领导者和E.A.Griswold的地球物理学教授在MIT的地球部门,大气和行星科学部门,将火山口的内部描述为“非常坚固耐用......在那里爬行并不容易。”

月亮南极冰含量的证据

来自月球轨道激光高度计的月球南极的Shackleton火山口的地形。Shackleton直径21公里(12.5英里),深度4.1公里(2.6英里)。模型中包含超过560万次高程测量。地形的空间分辨率为10米(33英尺),径向精度是

映射黑暗

本集团能够以极端的细节映射火山口的高度和亮度,并在LRO的路径中,由于月亮在下面旋转时,航天器轨道轨道从杆到杆。使用每个轨道,LRO的激光高度计映射不同的月球片,每个切片包含两极的测量。结果是杆子 - Shackleton火山口的任何地形 -​​ 都浓密地记录。Zuber和她的同事利用了航天器的轨道,以获得超过5,000个轨道轨道的极地火山口超过500万次测量。

“我们决定将我们读出这个火山口的生活日光,”Zuber说。“从令人难以置信的观察密度,我们能够制作一个非常详细的地形图。”

该团队使用LRO的激光高度计根据激光从月球表面反弹的时间来映射火山口的海拔:需要越长,地形高度越低。通过这些测量,本集团映射了火山口的地板和墙壁的斜坡。

Quaking理论

研究人员还使用激光高度计测量火山口的亮度,在特定波长处向红外光的脉冲发出。火山口的表面基于自己的天然反浴池吸收了一些光线,将其余部分反射回宇宙飞船。研究人员计算了差异,并映射了整个火山口的地板和墙壁的相对亮度。

虽然火山口的地板比较亮,但她的同事观察到它的墙壁甚至更加明亮。这一发现起初是令人费解的:科学家们认为,如果冰在火山口中的任何地方,它将在地板上,阳光很少渗透。相比之下,Shackleton火山口的上壁偶尔会照亮,这可能会蒸发积聚的任何冰。

如何解释明亮的墙壁?该团队研究了测量,并提出了一个理论:每一次偶尔,月亮经历了碰撞带来的地震震动,或从地球的引力潮。这种“Moonquakes”可能会使Shackleton的墙壁脱落,越过较深的土壤,揭示更新,较高的土壤。

Zuber说,在整个火山口中可能存在多种解释:例如,较新的材料可以沿其墙壁暴露,而冰可以用其地板混合。她说,她的团队的超高分辨率地图为两者提供了强有力的证据。

Johns Hopkins大学应用物理实验室的员工科学家Ben Bussey表示,该集团在Shackleton火山口的冰的证据可以帮助确定未来农历任务的课程。

“极地地区的冰是一段时间的神秘的东西......我认为这是另一个证据冰的可能性,”Bussey说。“为了真正回答这个问题,我们必须发送月球兰,这些结果将帮助我们选择送登陆的地方。”

Zuber补充说,该集团的地形图将帮助研究人员了解火山口的形成和研究其他未知的月亮区域。

“当我第一次看到一个新的地形时,我永远不会喘不过气来,”Zuber说。“这是一种导致人们探索开始的动机。当然,我们没有像早期探险家一样冒着生活的冒险,但对很多人来说,所有这些都有很大的个人投资。“

该研究得到了NASA勘探系统特派团和科学任务局的主持下的月球侦察轨道特派团任务。

图片:Zuber,M.T.等,自然,2012年;麻省理工学院新闻办公室

以许可转载麻省理工学院新闻

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