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月球表面的神秘漩涡:彗星凿的
2015-06-05 08:47:27  出处:腾讯科技   编辑:万南   点击可以复制本篇文章的标题和链接

布朗大学科学家最近提供证据证明月球漩涡——月球上零落分布的小型明亮区域——是由一亿年前的数次彗星撞击造成的。在舒尔茨教授和他的学生最近发表的一篇论文中,它们用最新的计算机模型模拟了彗星撞击月球表面土壤的动力学现象,模拟结果显示彗星撞击可以解释月球漩涡的很多特征。

数十年来,月球漩涡一直是科学家们的争论焦点。这些弯曲旋转的明亮土壤在月球表面延伸可达数千公里之长。它们大多数位于月球的背面,但是正面也存在,例如著名的雷内尔伽马漩涡就位于月球正面的西南角,可以通过望远镜观察到。舒尔茨说当他还是个天文爱好者时,雷内尔伽马漩涡就是他最喜欢的观察目标。

月球漩涡乍看上去与周围的陨石坑和其他地貌没有任何关系。“它们貌似是有人用手指画上去的,”舒尔茨教授说,“大家围绕月球漩涡的起源问题的争论非常激烈。”上世纪七十年代,科学家发现月球漩涡与月球地壳的磁异常现象有关。这个发现引起的一个假说认为,月球漩涡表面下面蕴含月球早期阶段残留的磁性物质,它的磁性远远大于现在的月球岩石。强磁岩石扭曲了太阳风的运动轨迹,也使它上面的月球土壤免受太阳风的影响而变暗,因此看上去比周围土壤显得更亮一些。

然而舒尔茨持有一个观点迥异的想法,他的想法来源于观察阿波罗项目的登月舱的着陆过程。“当登月舱发动机产生的气流冲刷月球表面时,你可以看到登月舱周围的整个区域都是光滑明亮的。这是我开始思考彗星撞击的部分原因。”

彗星周围携带着独特的气体环境,称为彗发。舒尔茨认为当小型彗星撞击月球表面时,彗发气流会冲刷月球表面的松散浮土。与登月舱的气流不同,小型彗星的彗发气流会产生明亮的漩涡。舒尔茨曾在1980年的《自然》杂志上介绍了他的观点,那篇文章主要解释了气流如何导致月球表层土壤产生明亮的漩涡。月球表层土壤中的黏结颗粒使太阳光发生散射,导致看上去更黯淡;而当气流吹开这些黏结颗粒时,露出的光滑表面就显得比周围其他区域更亮一些,尤其当太阳光以某个特定角度照射在光滑表面上时。对于雷内尔伽马漩涡,它在新月日出之前的时候达到最亮。

随着计算机模拟技术的发展,舒尔茨和他的学生布鲁克?塞尔决定用这种新技术再次研究彗星撞击问题。他们最近的模拟结果显示,彗发和彗星的冰粒确实会吹动月球表层土壤的颗粒物,形成一个延伸数千公里的条纹,该条纹盘曲扭转的外观也正来自于彗发涡流的影响。此外,舒尔茨提出的彗星影响学说还能够解释磁异常现象。模拟结果显示彗星撞击会融化月球地表附近的一些微小颗粒,这些颗粒富含铁元素,它们融化之后又再次冷却,记录了同时期的磁场特征。

总的来说,舒尔茨的研究结果从很多方面解释了月球漩涡的形成机理。但是,最终完全解决月球漩涡争论仍然有待于执行新的月球任务

月球表面的神秘漩涡:彗星凿的
雷内尔伽马漩涡的近距离照片

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