对月球的起源故事有了新的认识
但直到伽利略时代
【菜科解读】
对月球的起源故事有了新的认识
（神秘的地球uux.cn）据cnBeta：月球一直是人类感兴趣的一个话题。
但直到伽利略时代，研究人员才开始认真研究它。
在近五百年的时间里，研究人员对月球是如何形成的提出了各种各样、极具争议的观点。
苏黎世联邦理工学院的地球化学家、宇宙化学家和岩石学家现在则对月球的起源故事有了新的认识。
该研究小组的研究结果最近发表在《Science Advances》上，其证明了月球从地球地幔中获得了本土惰性气体--氦和氖。
这一发现加强了对已被广泛接受的“巨大撞击”理论的严格约束，该理论认为地球和另一个天体激烈碰撞后形成了月球。
从月球到南极洲的陨石
Patrizia Will检查了NASA为她在苏黎世联邦理工学院的博士工作提供的南极收集的六个月球陨石样本。
这些陨石是由玄武岩构成，玄武岩则是在岩浆从月球内部涌出并迅速冷却时产生的。
在它们形成后，额外的玄武岩层开始覆盖它们并使岩石免受宇宙射线，特别是太阳风的影响。
冷却过程导致了在岩浆中发现的其他矿物中产生了月球玻璃颗粒。
Will和研究小组发现，这些玻璃颗粒仍有来自月球内部的氦和氖的化学指纹（同位素特征）。
他们的结果提供了令人信服的证据以证明月球继承了地球本土的气体。
“第一次在月球的玄武岩材料中发现太阳气体，而这些气体跟月球表面的任何暴露无关，这是一个令人兴奋的结果，”Will说道。
由于没有大气层的保护，小行星不断地砸向月球表面。
很可能需要一次高能量的撞击才能将陨石从熔岩流的中间层弹出，这类似于被称为月球海的广阔平原。
最终，这些岩石碎片以陨石的形式进入地球。
许多这些陨石样本是在北非的沙漠中捡到的，或在本例中，在南极洲的 “寒冷沙漠”中捡到，在那里它们更容易被发现。
在苏黎世联邦理工学院的惰性气体实验室里有一台最先进的惰性气体质谱仪，名为Tom Dooley--在感恩而死的同名歌曲中唱到过。
该仪器的名字来自于以前的研究人员，他们曾一度将高度敏感的设备悬挂在实验室的天花板上以避免日常生活中的振动干扰。
通过使用Tom Dooley仪器，研究小组能够测量来自陨石的亚毫米级玻璃颗粒并排除了太阳风作为检测到的气体来源。
他们检测到的氦气和氖气的丰度比预期的高得多。
Tom Dooley非常敏感，事实上，它是地球上唯一能探测到如此最低浓度的氦和氖的仪器。
它被用来探测默奇森陨石中70亿年前的颗粒中的这些惰性气体--这是迄今为止已知最古老的固体物质。
知道在NASA庞大的约7万块经批准的陨石收藏中寻找什么代表着向前迈出了一大步。
苏黎世联邦理工学院教授Henner Busemann是地外惰性气体地球化学领域的世界领先科学家之一，他说道：“我坚信，将有一场研究陨石材料中重惰性气体和同位素的竞赛。
”他预计，很快研究人员将寻找诸如氙气和氪气等更难识别的惰性气体。
他们还将在月球陨石中寻找其他挥发性元素如氢或卤素。
Busemann评论道：“虽然这些气体不是生命所必需的，但了解这些惰性气体中的一些是如何在月球的残酷和暴力的形成过程中幸存下来的将是非常有趣的。
这样的知识可能有助于地球化学和地球物理学的科学家创建新的模型，更普遍地显示这种最易挥发的元素如何在我们的太阳系和其他地方的行星形成中幸下来。
”
230万年前巨大的小行星撞击火星留下20亿个陨石坑
（图片来源：uux.cn/JPL加州理工学院、美国国家航空航天局、亚利桑那大学）（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：200多万年前，一颗巨大的小行星撞击火星，在火星表面留下了一个巨大的陨石坑和大约20亿个较小的陨石坑。
这些次级陨石坑分布在1000英里（1800公里）的区域，使这颗小行星成为相对较近历史上对这颗红色星球最大的撞击之一。
据估计，每300万年就有一次小行星撞击火星，其质量足以造成如此大范围的破坏。
撞击发生在火星赤道，人类将其命名为Elysium Planitia；它留下了一个8.6英里（13.9公里）宽、0.62英里（1公里）深的主坑，名为科林托。
另一方面，根据研究结果背后的科学家称，撞击产生的次级陨石坑大小从656英尺（200米）到0.8英里（1.3公里）不等，并以一个大型“射线系统”向外延伸。
尽管该火山口已有230万年的历史，但研究小组认为，该火山口及其次级火山口非常年轻，其中一些火山口被雕刻成源自火星死火山Elysium Mons顶峰的熔岩流。
该团队在一项相关研究中写道：“科林托陨石坑是Elysium Planitia的一个新撞击坑，它产生了火星上最广泛的热射线系统和次级陨石坑之一，向南延伸约1243英里（2000公里），覆盖了火星上近180的弧。
”。
一幅插图显示了火星勘测轨道飞行器在这颗红色星球周围原位收集数据。
（图片来源：uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局）作者解释了他们是如何利用美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器收集的热成像和可见成像数据来描述撞击抛入火星大气层的陨石坑和碎片毯，或“喷出物”的。
喷出物是指由于某种撞击而从火山口“喷出”的任何物质。
在这种情况下，喷出物是从小行星撞击形成的巨大主坑空洞中喷出的火星碎片。
这些数据由航天器的高分辨率成像实验（HiRISE）和上下文相机（CTX）仪器收集，并提供给一个机器学习程序，该程序将此次撞击的喷出物造成的陨石坑与其他小行星撞击事件产生的火星陨石坑分离开来。
然后，这些信息被用来估计撞击的年龄和最初撞击产生的次级撞击坑的总数。
通过测量从科林托延伸出来的次级撞击坑的分布，研究小组发现主撞击坑的南部和西南部分布最为集中。
陨石坑北部缺乏喷出物，科学家们认为这表明造成这场破坏的小行星以大约30到45度的角度进入了这颗红色星球的大气层。
研究人员发现的最远的次级陨石坑表明，撞击产生的一些喷出物发射距离1150英里（1850公里）。
这大约是大峡谷长度的四倍。
从科林托延伸的喷出物碎片场的图形表示。
（图片来源：uux.cn/Golombek等人）然而，次级撞击坑不仅在距离主撞击区的距离和大小上有所不同。
研究小组还根据它们的形状对它们进行了分类。
有些是圆形和半圆形，而另一些则是“扁平圆形”或“椭圆形”研究人员确定，次级陨石坑的形状或“形态”与形成它们的碎片喷出的速度、这些碎片的大小以及它们撞击的火星区域的表面成分有关。
在科林托附近，次级撞击坑呈半圆形状，在距离主撞击区更远的地方发现了椭圆形的撞击坑。
研究小组写道：“科林托形成的大量次级火山口与大多数喷出的物质一致，这些物质都是坚硬、坚硬的玄武岩。
”。
玄武岩是由富含镁和铁的熔岩快速冷却形成的火山岩，因此这些碎片很可能代表小行星撞击的火山之前喷出的熔岩。
这次小行星撞击从火星表面发射的一些喷出物的成分表明，太空岩石撞进水或冰中。
科林托陨石坑底部遍布的“坑”也表明了这一点，这意味着撞击对富含冰的物质产生的影响会排出水或气体。
该团队的研究结果于3月早些时候在德克萨斯州举行的第55届月球和行星科学年会上发表。
最大火星地震的地震波揭示了可能的流星体撞击
洞察号是第一个深入研究火星“内部空间”：地壳、地幔和核心的外层空间地震仪。
（神奇的地球uux.cn）据cnBeta：在火星上探测到的最大地震揭示了其地壳中的层，这些层可能表明过去与大质量物体（如流星体）发生过碰撞。
以前的数据表明过去发生过大的影响，研究结果提供了可能支持这一假设的证据。
这项由加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 行星科学家领导并发表在《地球物理研究快报》两篇论文中的研究还表明，火山岩和沉积岩的交替层位于地表之下。
4.7 级地震或火星地震发生在 2022年5月，全过程持续了四个多小时，释放的能量是之前记录的任何地震的五倍。
虽然按照地球标准，地震的强度不大，但它的威力足以将地震表面波完全环绕地球的圆周，这是首次在火星上观察到这种现象。
“InSight 着陆器上的地震仪记录了数千次火星地震，但从未发生过如此大的地震，着陆后花了三年多的时间才记录下来，”通讯作者、地球、行星和空间科学教授 Caroline Beghein 说。
“这次地震产生了不同种类的波，包括两种被困在地表附近的波。
此前，在两次撞击事件之后，从未在火星地震期间观察到这两者中的一个。
”绘制地震活动图、对火星的影响位置和频率以及内部结构对于未来前往火星的任务非常主要，因为它将告知科学家和工程师在何处以及怎么修筑结构以确保未来人类探险者的安全。
与在地球上一样，研究地震波怎么穿过岩石可以为科学家提供有关地球地表以下温度和成分的线索，这有助于为寻找地下水或岩浆提供信息。
它还有助于科学家了解过去塑造地球的力量。
Beghein的小组结合了两种类型的表面波（称为 Love 波和 Rayleigh 波）的测量结果来推断地下剪切波的速度，该剪切波水平传播并垂直于波传播方向移动岩石。
这是首次在火星上同时观察到Love波和Rayleigh波。
测量结果表明，当地下 10 到 25 公里之间的岩石在几乎平行于行星表面的方向上振动时，剪切波在地壳中的移动速度比岩石在垂直方向振动时更快。
“这种波速信息与地壳内部的变形有关，”Beghein 说。
“很久以前沉积的交替火山岩和沉积层，或非常大的撞击，如流星体，很可能是我们观察到的地震波测量结果的真相。
”这些数据还使 Beghein 小组的加州大学洛杉矶分校博士后研究员 Jiaqi Li 了解到，剪切波在火星南部高地地区的移动速度比在北部低地地区快。
火星北半球海拔较低，陨石坑比南半球多。
解释这种差异起源的流行理论对低地产生了很大影响。
新数据表明低地存在厚厚的沉积岩堆积和相对较高的孔隙率。
大量的气体，例如沉积岩中的空气，会减慢波浪的速度。
