月球南极巨型土丘从何而来

来源:新华网| 2015-10-19 16:32:08| 作者:彭茜

月球南极巨型土丘从何而来

资料图:月球南极(腾讯太空配图)

  新华网北京10月19日电(记者彭茜)月球南极的艾特肯盆地中央,有一个巨型土丘,多年来科学家一直想探明其成因。美国科学家近日发现,这个土丘很可能是由月球表面独特的火山作用而形成的。

  这一土丘高800米,宽75公里,恰好位于月球南极艾特肯盆地中央,因其矿物质构成而被称为镁铁质丘。美国布朗大学科学家最新研究认为,造就艾特肯盆地的巨大撞击所引发的独特火山活动形成了这座土丘。

  艾特肯盆地是月球上最大、最古老的撞击盆地,形成于约43亿至49亿年前的一次巨大的星际撞击,这也是太阳系内目前已知最大的星际撞击之一。20世纪90年代,艾特肯盆地中央的镁铁质丘首先被布朗大学行星地质学家卡尔·彼特斯发现。

  这一土丘的独特之处除了体积庞大,还在于它与周边岩石不同的矿物质构造:该土丘含高钙辉石,周围的岩石则主要由低钙辉石构成。这个大土丘究竟是什么?它是否与盆地的形成过程相关?为此,研究人员从多个探月任务获取的数据进行分析。

  据推断,造成艾特肯盆地的大撞击所引发的一到两次火山活动造就了这个镁铁质丘。一些研究者认为,这种程度的撞击可产生“一大锅”熔岩,深达50公里。熔岩冷却和结晶后会收缩,其内部仍处于熔融状态的物质便会像挤牙膏一样被挤出来。最后,这些喷发出的物质就形成了镁铁质丘。

  研究发现,上述过程可用来解释镁铁质丘独特的矿物构成。模型分析显示喷发出的物质富含高钙辉石,这与镁铁质丘已知的矿物构成一致。

  另一个设想则是,大撞击可能导致了月幔融化。这一撞击将大量的岩石炸出月球表面,产生了一个低重力区域。低重力条件可能使得盆地的中心向上“回弹”,这一向上的运动可能导致月幔物质部分熔化,最后喷发形成镁铁质丘。

  这一成果已发表在美国地球物理联合会的《地球物理研究通讯》上。布朗大学地球、环境与行星科学系的丹尼尔·莫里亚蒂是第一作者,他说,如果对这一土丘的推断正确,将代表一个全新的、前所未见的火山过程。

  莫里亚蒂说,这两种设想都与详尽的探测数据吻合,而最终验证还需要从艾特肯盆地运回月球地层的样本,如果有了包含月幔的样本,还可以确定大撞击的准确时间。

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