艾娜月坑
太阳低角度照射下的艾娜月坑表面(地平线以上6.6度)。图像宽度1公里。
阿格妮丝山 : 艾娜月坑唯一已命名的一座山丘,图像宽度1公里。
艾娜月坑 (Ina)是月球 幸福湖 中一座怪异的小凹坑(“陨石坑 ”,被国际天文联合会 命名的),外观呈“D”形,尺寸为2.9×1.9公里、深度64米(从底部最低点到边沿上的最高点)[ 1] 。
艾娜坑以几十座顶部呈扁平或拱状,边界圆润清晰,类似水银 滴的低矮山丘而出名[ 1] [ 2] 。坑内各山丘表面看上去与普遍的月表一样,但相互间的空间却极为不同。艾娜坑是月球上几十座类似特征中最为突出的一个,其原因尚不清楚[ 3] [ 4] [ 5] 。
发现、探索和命名
艾娜月坑是从阿波罗15号 宇航员 在月球轨道拍摄的照片中发现的[ 2] 。它本应早在5年前就被发现,但月球轨道器拍摄照片上的瑕疵妨碍了它的发现[ 2] [ 6] 。1972年底,阿波罗17号 宇航员观察到了它并进行了拍摄[ 7] [ 8] [ 9] 。后来的轨道飞船对它进行了进一步的探索。2009年初,月球勘测轨道飞行器 获取了不同光照角度和分辨率为0.5米/像素的艾娜坑照片[ 9] [ 10] 。
1974年美国宇航局发布了一幅影像图[ 11] ,按照以人名命名小月坑的惯例[ 12] ,该特征被给予了一个拉丁女性名。1979年被国际天文学联合会 采纳[ 13] 。由于它的外形,该特征在阿波罗计划年代的出版物中也被称为“火山口-D”,当时被认为是月球上唯一一个独特的地貌[ 1] [ 8] 。
与艾娜月坑相邻的三个特征一同被进行了命名,它们是艾娜坑西南侧的小撞击坑奥萨马陨石坑 和西北侧的达格陨石坑 (直径400米)。
艾娜坑东部最大的山丘(650米宽)则被命名为阿格妮丝山 。
描述
艾娜月坑位于高300米、直径15公里的圆形高地(月丘 )顶部[ 14] [ 15] ,该月丘又坐落在幸福湖 中矗立的、宽约30公里的细长高原(地垒)上[ 1] [ 14] [ 16] 。幸福湖 是一座介于澄海 、汽海 和雨海 间的小月海 。
艾娜月坑是一座2.9×1.9公里宽的“D形”凹坑,壁宽600一1000宽,高30-40米。东部地区较西部高10米,外侧壁坡非常平缓(1-3度),无明显的边缘,
但内侧壁非常陡峭(几十度),而且凹陷处的边沿十分尖峭。最深点位于月坑中心点西北方,该点较下凹边沿深30米,较艾娜坑壁最高点深64米[ 1] 。
艾娜月坑内部有二种明显不同的地质类型:山丘和低地。山丘地表看上去与幸福湖一般无二,但低地地表却极为不同[ 10] [ 14] 。
艾娜月坑内的数十座大小不一的山丘,具有变形虫般的圆润边缘,看上去像一滴水银[ 1] [ 2] ,其中大部分相互间或与凹坑边缘相连[ 1] 。这些山丘通常很低(5–25米,一般为10–15米[ 1] [ 14] [ 17] )。顶部扁平或略拱,但坡壁非常陡峭。山丘边缘通常很尖峭,大都被一条小槽沟包围。山丘和低地的边界外形与凹坑外侧缘相同。山丘表面通常比低地平整的多,但表面小撞击坑的密度更大(大小类似幸福湖中邻近地区上的撞击坑)[ 1] [ 10] 。
艾娜月坑中的低地比山丘更崎岖,有很多不规则立体特征,但高度均不超过数米[ 1] ,也明显存在一些陨石坑[ 10] 。低地中包含有色调非常亮的斑块,它们是散落的1-5米大的岩石露头。这些斑块主要分布在低地与山丘的边界附近,尤其在最低处[ 1] [ 6] [ 10] 。
艾娜月坑中的山丘呈深褐色(像普通的月表一样)[ 1] [ 7] [ 9] [ 16] ,而低地却是明亮的蓝灰色,类似刚裸露出来的富钛 玄武岩 ,就如一些年轻撞击坑中所看到玄武岩。艾娜月坑被一圈微弱的暗环包围[ 6] [ 15] ,其表面比远方的月表更蓝[ 14] 。
相似体
艾娜月坑是被称为“不规则月海斑 ”[ 18] 特征中最大、最突出和最著名的典型代表,由于其边缘类似凸弯的液面[ 19] ,因此也被称为“弯液面凹陷”。月球 上已知的几十座此类特征,全部位于月海 中。它们被认为起源于火山,但存在数种不同的假说,起源确凿但更遥远的[ 18] [ 19] [ 20] [ 21] ,有些相似,但并不完全相同的水星 上相当常见的特征(“凹陷”)。这些特征与月球上的弯液面凹陷不同,它们具有耀眼的光环;其尺寸更大、分布也更广,通常位于撞击坑中[ 3] [ 4] [ 5] 。
解释
年龄
艾娜月坑低地的表面似乎比山丘及所环绕的外部地表更年轻。这方面的证据包括浅色的地表及低密度的陨坑分布。随时间的推移,月球表面会而空间风化 变暗,而且在多重陨石的撞击下,所有立体特征的尖峭边缘都会逐步钝化模糊,坡壁变得更平缓[ 9] [ 15] [ 16] [ 21] 。艾娜坑似乎是月球上最年轻的特征之一。但山丘的表面则古老得多:它的年龄似乎大致与幸福湖地表年龄相同(超过10亿年[ 10] ),但这些山丘的斜坡和边缘是年轻的,其陡度和尖峭度一般无法保持5000万年[ 15] [ 22] 。艾娜坑所位于的月丘,从其撞击坑密度判断,似乎也比周边地层年轻[ 1] [ 14] 。
另一方面,对艾娜坑山丘估计的较低年龄为3300±200万年(它是建立每平方公里有137座直径大于10米的陨坑数结论上)[ 20] [ 23] [ 24] 。
起源
截止2015年艾娜坑的起源还不清楚[ 21] 。第一种说法将它解释为是一座非常低矮的古火山的火山臼 [ 6] [ 7] ;另一种说法认为是表岩屑 被强力喷发的气体(火山甚至是放射物)吹离的结果,在这种情况下,它们应被保留在山丘中。其他假说称山丘是一些稠密表层下熔岩 流的增长膨胀所致[ 1] [ 10] [ 16] 。这些说法都有缺陷[ 21] 。特别是艾娜坑并未显示有火山喷发物环,并且很长时间前月球上的火山活动似乎已经停止[ 15] 。
根据另一种说法,艾娜坑是由于表层屑塌入地下熔洞才出现(并将继续下去),这些熔洞可能是古代的熔岩管 [ 21] 或一些挥发性物蒸发的结果[ 22] 。在此种情况下,艾娜坑表面发亮的岩石部分,其表岩屑已经掉落,而低地较暗的部分则尚未完全崩塌,山丘则是缓慢缩减的原始表层残存的遗迹[ 22] 。
参考文献
^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 Garry, W. B.; Robinson, M. S.; Zimbelman, J. R.; Bleacher, J. E.; Hawke, B. R.; Crumpler, L. S.; et al. The origin of Ina: Evidence for inflated lava flows on the Moon (PDF) . Journal of Geophysical Research. November 2012, 117 : E00H31. Bibcode:2012JGRE..117.0H31G . doi:10.1029/2011JE003981 . 原始内容存档于November 4, 2014. (mini-version (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), Bibcode :2011LPI....42.2605G , map )
^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Whitaker, E.A. An unusual mare feature. Apollo 15 Preliminary Science Report (NASA Special Publication 289) (PDF) . 1972: 25–84—25–85 [2016-04-06 ] . (原始内容 (PDF) 存档于2014-11-02).
^ 3.0 3.1 Blewett, D. T.; Chabot, N. L.; Denevi, B. W.; et al. Hollows on Mercury: MESSENGER Evidence for Geologically Recent Volatile-Related Activity. Science. September 2012, 333 (6051): 1856–1859. Bibcode:2011Sci...333.1856B . doi:10.1126/science.1211681 .
^ 4.0 4.1 Blewett, D. T.; Vaughan, W. M.; Xiao, Zh.; Chabot, N. L.; Denevi, B. W.; Ernst, C. M.; et al. Mercury's hollows: Constraints on formation and composition from analysis of geological setting and spectral reflectance (PDF) . Journal of Geophysical Research: Planets. May 2013, 118 (5): 1013–1032. Bibcode:2013JGRE..118.1013B . doi:10.1029/2012JE004174 . 原始内容存档于December 18, 2013.
^ 5.0 5.1 Thomas, R. J.; Rothery, D. A.; Conway, S. J.; Anand, M. Hollows on Mercury: Materials and mechanisms involved in their formation . Icarus. February 2014, 229 : 221–235 [2016-04-06 ] . Bibcode:2014Icar..229..221T . doi:10.1016/j.icarus.2013.11.018 . (原始内容存档 于2015-09-24).
^ 6.0 6.1 6.2 6.3 El-Baz, F. New geological findings in Apollo 15 lunar orbital photography (PDF) . Proceedings of the Lunar Science Conference 1 : 44–47. 1972. Bibcode:1972LPSC....3...39E . 原始内容存档于November 4, 2014.
^ 7.0 7.1 7.2 Evans, R.E.; El-Baz F. 28. Geological observations from lunar orbit (PDF) . Apollo 17 Preliminary Science Report (NASA Special Publication 330) (PDF) . 1973: 28–25—28–26. (原始内容 (PDF) 存档于2014-11-02).
^ 8.0 8.1 El-Baz, F. D-caldera: New photographs of a unique feature (PDF) . Apollo 17 Preliminary Science Report (NASA Special Publication 330). 1973, 1 : 30–13—30–17. Bibcode:1973NASSP.330...30E . 原始内容存档于November 4, 2014.
^ 9.0 9.1 9.2 9.3 Staid, M.; Isaacson, P.; Petro, N.; Boardman, J.; Pieters, C. M.; Head, J. W.; et al. The Spectral Properties of Ina: New Observations from the Moon Mineralogy Mapper (PDF) . 42nd Lunar and Planetary Science Conference (1608). The Woodlands, Texas: 2499. March 7–11, 2011 (March 2011) [2016-04-06 ] . Bibcode:2011LPI....42.2499S . (原始内容存档 (PDF) 于2020-11-27).
^ 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 Robinson, M. S.; Thomas, P. C.; Braden, S. E.; Lawrence, S. J.; Garry, W. B.; LROC Team. High Resolution Imaging of Ina: Morphology, Relative Ages, Formation (PDF) . 41st Lunar and Planetary Science Conference (1533): 2592. March 1–5, 2010 (March 2010) [2016-04-06 ] . Bibcode:2010LPI....41.2592R . (原始内容存档 (PDF) 于2020-11-27).
^ Sheet 41C3S1(10) Ina . NASA lunar topophotomap (based on Apollo 15 photos). Scale 1:10,000 1st. Prepared and published by the Defence Mapping Agency Topographic Center, Washington, D.C. 1974 [2016-04-06 ] . (原始内容存档 于2016-04-08).
^ Categories for Naming Features on Planets and Satellites . Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). [2014-11-04 ] . (原始内容存档 于2014-11-02).
^ Ina . Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). 2010-10-18 [2014-11-04 ] . (原始内容存档 于2014-11-01).
^ 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 Strain, P. L.; El-Baz, F. The geology and morphology of Ina . Proceedings of 11th Lunar and Planetary Science Conference 3 . Houston, TX: 2437–2446. March 17–21, 1980 (1980). Bibcode:1980LPSC...11.2437S .
^ 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 Schultz, P. H.; Staid, M. I.; Pieters, C. M. Lunar activity from recent gas release (PDF) . Nature. November 2006, 444 (7116): 184–186. Bibcode:2006Natur.444..184S . PMID 17093445 . doi:10.1038/nature05303 . 原始内容存档于November 4, 2014. (popular review , archived copy )
^ 16.0 16.1 16.2 16.3 Garry, W. B.; Hawke, B. R.; Crites, S.; Giguere, T.; Lucey, P. G. Optical Maturity (OMAT) of Ina 'D-Caldera', the Moon (PDF) . 44th Lunar and Planetary Science Conference (1719). The Woodlands, Texas: 3058. March 18–22, 2013 (March 2013) [2016-04-06 ] . Bibcode:2013LPI....44.3058G . (原始内容存档 (PDF) 于2016-03-03).
^ Vaughan, W.M. Topography of Ina: image from Garry et al., 2012 . Ina . [2014-11-04 ] . 原始内容存档于November 3, 2014.
^ 18.0 18.1 Wood, Charles. "Strange Little IMPs." Sky and Telescope, February 2015 issue.
^ 19.0 19.1 Stooke, P. J. Lunar Meniscus Hollows (PDF) . 43rd Lunar and Planetary Science Conference (1659). The Woodlands, Texas. March 19–23, 2012 (March 2012) [2016-04-06 ] . Bibcode:2012LPI....43.1011S . 1011. (原始内容 (PDF) 存档于2016-03-04).
^ 20.0 20.1 Braden, S. E.; Robinson, M. S.; Stopar, J. D.; van der Bogert, C. H.; Hawke, B. R. Age and Extent of Small, Young Volcanic Activity on the Moon (PDF) . 44th Lunar and Planetary Science Conference (1719). The Woodlands, Texas: 2843. March 18–22, 2013 (March 2013) [2016-04-06 ] . Bibcode:2013LPI....44.2843B . (原始内容存档 (PDF) 于2020-11-27).
^ 21.0 21.1 21.2 21.3 21.4 Chan, N. W.; Vaughan, W. M.; Head, J. W. Lunar Ina-Like Features: Maps and Morphometry (PDF) . 45th Lunar and Planetary Science Conference (1777). The Woodlands, Texas: 1001. March 17–21, 2014 (March 2014) [2016-04-06 ] . Bibcode:2014LPI....45.1001C . (原始内容存档 (PDF) 于2016-03-03). (poster )
^ 22.0 22.1 22.2 Vaughan, W.M.; Head, J.W. Ina: Lunar sublimation terrain? . Will Vaughan's page . planetary.brown.edu. [2014-11-04 ] . (原始内容 存档于2014-11-04).
^ Braden, S.; Robinson, M. S.; Stopar, J. D. Evidence of young volcanic vents in the lunar maria. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, abstract #V53C-2809. December 2013. Bibcode:2013AGUFM.V53C2809B .
^ Braden S. E.; Stopar J. D.; Robinson M. S.; Lawrence S. J.; van der Bogert C. H., Hiesinger H. Evidence for basaltic volcanism on the Moon within the past 100 million years. Nature Geoscience. 2014, 7 : 787–791. Bibcode:2014NatGe...7..787B . doi:10.1038/ngeo2252 . (Supplementary material (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ))
外部链接