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月球遥感研究揭示嫦娥四号着陆区次表层结构
2019-09-15 16:01:28 付晓辉    (点击次数:)

嫦娥四号探测器在2019年1月成功着陆在月球南极-艾肯盆地。此次探测任务的科学目标之一是揭示着陆区次表层结构和月壤的厚度。行星科学团队付晓辉副研究员等以冯卡门撞击坑底分布的小型撞击坑为“探针”,综合利用多种国内外月球探测获取的影像、矿物分布等遥感探测数据,研究了嫦娥四号着陆区的次表层结构,认识了该区域的地质历史和地层关系。

嫦娥四号任务所着陆的冯卡门撞击坑,被来自东北部菲森撞击坑(Finsen crater)所挖掘溅射物所覆盖。菲森溅射物因富含斜长石而反照率较高,其下的低钛玄武岩因富含辉石和橄榄石而偏暗。冯卡门坑底分布大量直径小于1 km的撞击坑。根据这些小型撞击坑溅射物的亮度,可以将其分为两个大类:暗色环撞击坑(DRC)、亮环撞击坑(BRC)。暗色环撞击坑可视作穿透着陆区表层的菲森溅射物,并挖掘出下部的玄武岩;而亮环撞击坑则未穿透溅射物层。本研究在月球影像图上识别40个暗色环撞击坑、77个亮色环撞击坑,并统计了其挖掘深度与到菲森撞击坑中心的距离,并据此有效约束了菲森溅射物的厚度分布。结合区域地质调查,本研究建立了嫦娥四号着陆地层剖面,梳理了该区域多期次的溅射物覆盖关系,揭示了该区域地质演化历史。此研究成果为嫦娥四号任务中可见-近红外光谱、月球穿透雷达等载荷数据解译提供关键地质背景。同时,基于嫦娥四号任务的就位探测数据,未来可将着陆区建设为月球撞击坑溅射物分布的标准区,验证和发展已有的溅射物分布模型。

本研究成果发表于《Research in Astronomy and Astrophysics》. Xiaohui Fu, Le Qiao, Jiang Zhang, Zongcheng Ling, Bo Li. The subsurface structure and stratigraphy of the Chang’E-4 landing site: Orbital evidence from small craters on the Von Ka rman craterfloor. Research in Astronomy and Astrophysics, 2019.

原文链接:http://www.raa-journal.org/docs/papers_accepted/2019-0044.pdf


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