行星科学家绘制首张月球落石全球地图

2022-02-27 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:303 /
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马克斯·普朗克太阳系研究所和苏黎世联邦理工学院的行星研究人员团队使用人工智能和大数据驱动的方法,分析了200多万张高分辨率图像的档案,并创建了136,610次月球落石事件的全球地图。等矩形(北纬70度至南纬70度)和极投影(北纬60度至南纬80度和南纬60度至南纬80度)的月球全......

马克斯·普朗克太阳系研究所和苏黎世联邦理工学院的行星研究人员团队使用人工智能和大数据驱动的方法,分析了200多万张高分辨率图像的档案,并创建了136,610次月球落石事件的全球地图。

Heat maps of lunar global rockfall distribution in both equirectangular (70°N to 70°S) and polar projection (60°N to 80°N and 60°S to 80°S). Mapping results above 75°N and below 75°S might be less complete due to challenging illumination conditions (indicated by transparent white areas). Rockfall density is given in rockfalls per square degrees, i.e., the number of rockfalls per 2° latitude by 2° longitude quadrangle. Inset shows examples of rockfalls and their tracks with various sizes. Image credit: LROC / ASU / NASA / Bickel et al, doi: 10.1038/s41467-020-16653-3.

等矩形(北纬70度至南纬70度)和极投影(北纬60度至南纬80度和南纬60度至南纬80度)的月球全球落石分布热图。由于具有挑战性的光照条件(由透明白色区域指示),北纬75度以上、南纬75度以下的制图结果可能不太完整。落石密度以每平方度落石数给出,即每2个纬度乘以2个经度四边形的落石数。插图显示了各种大小的落石及其轨迹的例子。图像信条t: LROC /亚利桑那州立大学/美国宇航局/比克尔等人,doi: 10.1038/s41467-020-16653-3。

在数十亿年的时间尺度上,侵蚀过程平滑了地球行星及其卫星的地形和形状表面。

在没有空气的天体上,如月球,侵蚀主要被认为是通过太空风化发生的。然而,最近获得的高分辨率图像揭示了月球斜坡的一个惊人特征:质量消耗特征。

其中包括颗粒流、滑坡、滑塌和蠕动,以及落石,这是一种巨石从地形高点释放或喷出,然后下落、翻滚、反弹并滑向地形低点的过程。

落石在月球表面刻下轨迹,提供了动态定位过程的记录。移位的巨石或岩石碎片及其轨迹的特征组合使得能够从卫星图像中进行明确的检测。

“月球上绝大多数移位的巨石直径在7到10米之间,”第一作者瓦伦丁·比克尔博士说,他是马克斯·普朗克太阳系研究所行星和彗星部以及苏黎世联邦理工学院地球科学部的科学家。

“早期研究月球的太空探测器无法在全球范围内探测到如此小的特征。”

An example of the lunar rockfall. Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center / ASU.

月球落石的一个例子。图片信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/华硕。

在这项新的研究中,比克尔博士和他的同事分析了美国宇航局月球勘测轨道飞行器上的窄角相机拍摄的200多万张高分辨率图像的档案。

他们利用神经网络结合先进的云计算能力,绘制了月球落石的位置和大小图。

他们在北纬80度至南纬80度之间的整个月球表面发现了136,610次落石事件,平均空间密度为每1×1四边形2次落石。

来自马克斯·普朗克太阳系研究所行星和彗星部的合著者Urs Mall博士说:“这张地图首次使我们能够系统地分析另一个天体上落石的发生和原因。

该小组发现小行星撞击是& # 8212;直接或间接& # 8212;造成了80%以上的落石现象。

“大多数落石都是在火山口附近发现的。一些巨石在撞击后很快就移位了,另一些则是很久以后,”合著者、苏黎世联邦理工学院地球科学系的西蒙·勒夫教授说。

令人惊讶的是,研究人员甚至在最古老的月球景观中也发现了落石事件的痕迹,这些景观形成于40亿年前甚至更早。

“很明显,撞击会在非常非常长的时间范围内影响和改变一个地区的地质,”比克尔博士说。

“研究结果还表明,其他无空气天体(如水星或大型小行星灶神星)上非常古老的表面也可能仍在进化。”

该团队的论文发表在《自然通讯》杂志上。

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比克尔等人,2020年。撞击导致月球落石超过数十亿年。国家通信11,2862;doi:10.1038/s 1467-020-16653-3


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