科學家們對月球上最大、最古老的隕石坑形成的戲劇性事件有了新的認識。這項發現可以幫助未來的阿耳忒彌斯太空人探索月球最深處的秘密。
這些發現來自月球起源與演化中心（CLOE）研究人員領導的兩項聯合研究，該中心是美國太空總署太陽系探索研究虛擬研究所下屬的西南研究所團隊。聯合研究揭示了巨大的南極-艾特肯盆地（SPA）是如何形成的。這些珍貴的月球物體如今位於哪裡？
探索月球最大的撞擊盆地
南極-艾特肯盆地 (SPA) 位於月球背面，是太陽系中保存最古老的結構之一。由於其巨大的尺寸和年齡，科學家將其視為月球早期歷史的獨特記錄。盆地附近的區域也正在考慮用於未來美國太空總署阿耳忒彌斯在月球南極附近的任務。
「這個盆地為科學家提供了研究月球最早歷史的機會，」CLOE 主任兼科羅拉多州博爾德市 SwRI 科學理事會執行董事 William Bottke 博士說。他是該研究的合著者。 “撞擊月球表面的力量如此之大，以至於它可能從月球深處挖出了物質。包括月球的地函。”
為了更好地了解正在發生的事情。研究人員使用先進的電腦模擬來重建形成溫泉盆地的古代影響。結果表明，該物體從北方進入並向南移動，然後以較小的角度撞擊月球。
根據模擬，這種低角度的撞擊解釋了盆地獨特的細長形狀。
「我們的模擬再現了撞擊盆地的適當形狀和性質。它還告訴我們產生撞擊盆地的彈丸以及撞擊的方向，」SPA 撞擊研究的主要作者、普渡大學的 Shigeru Wakita 博士說。
不同撞擊者的證據
模型顯示造成撞擊的物體不是普通的岩石。但它很可能是一個不同的物體，鐵芯被石頭材料包圍。類似不同的小行星或小行星。
當這個物體與月球相撞時，它會形成一個又深又不均勻的洞。同時，它產生的強烈熱量融化了盆地中心的岩石。這次撞擊也將月殼和地函中的大量物質噴射到太空中。大部分材料最終會掉落並積聚在水坑中。
阿爾忒彌斯地區附近的月函物質
在第二項研究中，科學家利用高解析度重力測量以及考慮地殼和地函物質的模型，重點研究了釋放的物質如何在盆地下方和周圍分佈。研究團隊發現的證據表明，斯帕盆地可能含有大量來自月球地函的岩石。
分析表明，源自地函的物質混合在整個盆地和周圍的噴射物層內。後來溫泉盆地內的撞擊可能會挖掘這些埋藏的沉積物並部分暴露地表。它可以使未來的機器人和太空人任務變得容易。
這項重力研究的主要作者、亞利桑那大學的加布里埃爾·高曼博士表示：「地函物質的精確分佈尚不清楚。我們的模型表明，SPA的撞擊將物質推入足夠深的深度，形成了今天應該可以接觸到的重要沉積物。最重要的是，在考慮用於阿耳忒彌斯登陸的區域中可能存在一些痕量。」
未來探月新目標
先前的想法表明，撞擊所挖出的最深物質可能集中在距離月球南極地區較遠的一些盆地中，這些盆地是勘探的目標。然而，新的模擬和重力分析描繪了一幅不同的圖像。
研究人員發現，含有地函物質的沉積物可能已經遍佈月球的南極地區。這包括未來阿耳忒彌斯太空人可以親自參觀和研究的區域。
「衝擊和重力建模的結合為我們提供了強大的路線圖，」博特克說。 “它不僅告訴我們 SPA 是如何形成的，而且還告訴我們在哪裡可以找到岩石，這些岩石可以回答有關月球起源和演化的一些最重要的問題。”
「南方發散撞擊物形成月球南極-艾特肯撞擊盆地的錐形形狀」的研究發表在 科學進步。檢查盆地重力和回彈結構的聯合文件。 「南極-艾特肯盆地噴射物中月函的重力測繪」發表於 地球物理研究雜誌：行星。
