十五年后!科学家成功定位月球惊人撞击点

2009 年,美国国家航空航天局(NASA)有意将一艘航天器撞向月球,并使用一艘小型尾随航天器观察结果:月球环形山观测与感知卫星(LCROSS)旨在通过撞击月球,来探寻月球风化层中的冻结态月球水及其他挥发性物质。

挥发性物质是容易蒸发或从液体转变为气体的物质。LCROSS 的撞击扬起了一团风化层云,其中含有大量的水(质量占比 5.6%),以及少量的二氧化碳、二氧化硫、甲烷和氨。但它是在月球的一个永久阴影区域进行的,这导致科学家在撞击坑形成后无法直接对其进行观察。

如今,新的研究已经找到了 LCROSS 任务所留下的撞击坑,让科学家能够更好地把该任务的结果置于相应背景中,同时为未来在月球上定位及使用资源的工作提供参考。这项研究发表在《地球物理研究快报》杂志上。

为了做到这一点,法塞特及其团队使用了两个数据源。

月球勘测轨道飞行器(LRO)上的微型射频仪器以雷达波长对月球进行观测,以探寻地下的水冰。

韩国探路者月球轨道器上的 ShadowCam 是一款于 2022 年发射的超灵敏相机,专门用于观测月球上永远黑暗的区域内部。

它的性能使研究人员能够直接看到 LCROSS 陨石坑,并确认 LRO 在撞击后观测到的基于雷达的反射率变化与一个新的陨石坑相对应。

研究人员报告,LCROSS 撞击坑的直径约为 22 米,略小于 LCROSS 团队最初的估计。

为了确定 LCROSS 喷出的挥发物的年龄,研究团队将有关月球历史上的倾斜度以及撞击如何扰乱月壳的知识和信息纳入了一个模型。

他们发现,从陨石坑喷出的风化层可能在 1 亿至 5 亿年前被干扰,而 LCROSS 撞击地点仅在约 9 亿年前进入永久阴影,这使得它相对较为年轻。这一结果支持了早期的证据,即这些挥发物本身是年轻的,来自月球之外——也许来自彗星、小行星或太阳风——而不是来自月球早期的火山喷发。

这些结果为研究人员提供了关于月球上水的起源和分布的更多背景信息。这些数据可以通过未来的任务得到补充,例如挥发性物质极地探测漫游车(VIPER)。