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GRAIL生成高分辨率的月球重力场地图

来自NASA的Ebb和Flow探测器的新数据被用来生成高分辨率的月球重力场地图,显示月球重力场与我们太阳系中的任何地球行星不同,它揭示了以前从未见过的大量特征。 /

美国加利福尼亚州帕萨迪纳市 - 美国宇航局的双轨探测器产生了任何地球上最高分辨率的重力场地图天体

由Gravity Recovery and Interior Laboratory(GRAIL)任务创建的新地图可让科学家以前所未有的细节了解月球的内部结构和构图。来自两台洗衣机大小的航天器的数据也将更好地了解太阳系中的地球和其他岩石行星如何形成和演变。

重力场地图揭示了大量前所未有的细节特征,如构造构造,火山地貌,盆地环,火山口中央山峰和许多简单的碗形陨石坑。数据还显示,月球的重力场与我们太阳系中的任何地球行星不同。

这部电影显示了2012年3月至5月的主要测绘任务期间,美国航天局的重力恢复和内部实验室(GRAIL)测量的月球重力场的变化。两个航天器之间的非常精确的微波测量,名为Ebb和Flow,被用于以高精度和高空间分辨率来映射重力。所显示的区域在约12英里(20公里)的表面上分辨出块,并且测量值比先前的数据提高了三至五倍。红色对应质量过剩,蓝色对应质量不足。由于远端有更多的小陨石坑,因此地图上显示的是月球较远处的小范围细节。图片来源:NASA / JPL-Caltech / MIT / GSFC /

这些是来自任务主要阶段的首批科学成果,并且发表在三篇论文中,分别刊登在“科学”杂志和“科学”杂志上。 (“GRAIL看到的月球外壳”,“重力恢复与内部实验室(GRAIL)使命的月球重力场”,“通过GRAIL重力梯度法揭示的古代火成岩入侵和月球早期扩张”)。

“这幅地图告诉我们的是,比我们所知的任何其他天体都要多,月球在它的袖子上佩戴着它的重力场,”格拉斯麻省理工学院剑桥的GRAIL首席研究员玛丽亚·祖伯说。 “当我们看到引力场发生显着变化时,我们可以将这种变化与表面形貌特征如陨石坑,山岭或山脉同步。”

根据祖伯的说法,月球的重力场保留了所有地球行星体特征的撞击轰击记录,并揭示了内部裂缝扩展到深部地壳和地幔的证据。这个影响记录在月球上得到了保存,并且现在被精确测量。

探针揭示了月球高地地壳的体积密度大大低于一般的假设。这种低体积的地壳密度与1970年代初期阿波罗登月任务期间获得的数据非常吻合,表明宇航员返回的当地样本表明了全球过程。

“通过我们新的地壳容重测定,我们发现月球地壳的平均厚度在21到27英里(34和43公里)之间,比先前认为的要薄6到12英里(10到20公里) “巴黎环球体育学院联合研究人员Mark Wieczorek说。 “由于这种地壳厚度,月球的大部分组成与地球的组成相似。这支持月球来自地球物质的模型,这些物质在太阳系历史早期的巨大撞击事件中被喷射出来。“

这张地图由宇宙飞船发射无线电信号创建,以精确定义它们在轨道上形成月球时的距离。当它们飞越由诸如山脉和陨石坑等可见特征以及隐藏在月球表面之下的质量引起的更大和更小重力区域时,两个航天器之间的距离将稍微改变。

“我们使用重力场梯度来突出显示比以前数据集中可见的更小和更窄的结构,”来自Golden的科罗拉多矿业学院的GRAIL嘉宾科学家Jeff Andrews-Hanna说。 “这些数据揭示了一组长度为线性的重力异常,长度为几百公里,纵横交错。这些线性重力异常表明在地下出现了堤防或长而薄的垂直凝固岩浆体。堤坝是月球上最古老的特征之一,了解它们会告诉我们它早期的历史。“

虽然初级科学使命的结果刚刚开始公布,但双月的双胞胎重力科学的收集仍在继续。 GRAIL的扩展任务科学阶段于8月30日开始,将于12月17日结束。随着任务结束,宇宙飞船将在月球上方较低的轨道高度运行。

在2011年9月推出时,这些探针被命名为GRAIL A和B.在1月份,由全国范围内的比赛中,Bozan的小学生将他们改名为Ebb和Flow。 Ebb和Flow分别位于2011年12月31日和2012年1月1日的海拔约34英里(55公里)的近极地近圆形轨道上。

美国国家航空航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室负责管理美国宇航局科学任务理事会的任务华盛顿。 GRAIL是发现计划的一部分,在阿拉斯加州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心管理。丹佛洛克希德马丁航天系统制造了这艘航天器。

JPL是加利福尼亚理工学院在帕萨迪纳的一个分部。

来源:DC Agle,喷气推进实验室; NASA

图片:NASA / JPL-Caltech / IPGP; NASA / ARC / MIT

 
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