月球重要小事:小行星撞擊導致月球兩極來回位移

作者 | 發布日期 2022 年 10 月 01 日 0:00 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
月球重要小事:小行星撞擊導致月球兩極來回位移


42.5 億年裡,小行星撞擊導致月球自轉軸來回轉動約 10 度。這樣小變化代表藏在月球兩極隕石坑的冰較不受影響,也表示未來月球探索能持續進行。

NASA月球探測計畫的發現任務:重力回溯及內部結構實驗室(Gravity Recovery and Interior Laboratory,GRAIL)提供十分詳盡的月球重力場地圖,鉅細靡遺讓隕石坑清晰可見,讓麻省理工學院行星科學家David Smith想到:「月球滿滿的隕石坑,代表重力場數據分布。何不將之一隕石坑抹平看看?」Smith的團隊從這個想法出發,將直徑超過20公里的隕石坑一一挑出並對應GRAIL重力數據,約5,200個隕石坑和盆地,照年份讓時間倒轉回到未撞擊的樣子。

單看每個隕石坑的影響微乎其微,然當數量夠多,減去一個個隕石坑,發現月球兩極慢慢回到數十億年前的位置。這些大大小小隕石坑加起來,幾乎相當於月球背面南極艾托肯盆地(直徑約2,500公里)造成的重力效應,幾乎是月球表面四分之一。

如果影響夠大,位於月球極地的隕石坑會推到陽光照亮的地方。若發生,原先冰藏火山口底部陰影處的揮發物都會昇華,留下的冰就更少,或幾乎沒有。由於科學家欲調查存留兩極的冰,對月球的新認識也影響未來月球探索,如NASA即將進行的載人阿提米絲任務(Artemis mission)。

團隊第一階段工作先關注直徑超過200公里的隕石坑,分析結果非常引人注目,是個好開始,但不是故事的全部,還有更多工作要進行。月球有很多隕石坑超出團隊現階段研究參數;儘管較小,也會產生影響。此外,月球地質並不如現在平靜,以前火山活動也可能改變重力分佈。看來每個環節都很重要。

NASA戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)行星科學家Sander Goossens說:「有些事情我們還沒有考慮到,但想提醒:人們忽略不計的小隕石坑,是有影響力且重要的小事。」

研究發表於《Planetary Science Journal》。

▲ GRAIL月球重力分佈圖,可見密密麻麻隕石坑。(Source:Vishnu Viswanathan

▲ 月球極地地形圖(左為北極,右為南極)。極點位移路線如黑線所示,白色圓圈標記時間資訊,紅色圓圈標記42.5億年前時極點的位置:80.4°N,0°E 和 80.4°S,180°E。(Source:Planetary Science Journal

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA

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