月球雷達數(shù)據(jù)揭示了月球遠古歷史的新線索

月球表面布滿灰塵——在阿波羅宇航員的月球足跡圖像中永垂不朽——是小行星撞擊和太空在數(shù)百萬年間破碎巖石的惡劣環(huán)境的結(jié)果。根據(jù)一組科學(xué)家的說法，這種材料的古老層被周期性熔巖流覆蓋，現(xiàn)在被埋在月球表面下，可以提供對月球深處過去的新見解。

賓夕法尼亞州立大學(xué)地球物理學(xué)助理教授朱鐵元說：“通過仔細的數(shù)據(jù)處理，我們發(fā)現(xiàn)了有趣的新證據(jù)，表明這個被稱為古風(fēng)土的掩埋層可能比以前預(yù)期的要厚得多。”“這些層自形成以來一直沒有受到干擾，可能是確定早期小行星撞擊和月球火山歷史的重要記錄。”

由朱領(lǐng)導(dǎo)的團隊對 2013 年中國嫦娥三號任務(wù)收集的雷達數(shù)據(jù)進行了新的分析，該任務(wù)在月球上進行了第一次直接地面雷達測量。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一層厚厚的古風(fēng)土，大約 16 到 30 英尺，夾在兩層熔巖之間，據(jù)信有 2.3 年和 36 億年的歷史。科學(xué)家們說，研究結(jié)果表明，古地層的形成速度比之前估計的每十億年 6.5 英尺要快得多。

月球在其整個歷史過程中都經(jīng)歷了火山活動，在其表面沉積了熔巖?？茖W(xué)家們說，隨著時間的推移，隨著小行星反復(fù)撞擊和太空風(fēng)化，巖石分解成灰塵和土壤，稱為風(fēng)化層，只會被隨后的熔巖流掩埋。

“月球科學(xué)家計算月球上的隕石坑，并使用計算機模型來確定風(fēng)化層的產(chǎn)生速度，”朱說。“我們的發(fā)現(xiàn)限制了 2 到 30 億年前發(fā)生的事情。這是這項工作的非常獨特的貢獻。”

之前的研究已經(jīng)檢查了數(shù)據(jù)集，當(dāng)玉兔號火星車將電磁脈沖發(fā)送到月球地下并在它們回聲時進行聆聽時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集。朱說，他的團隊開發(fā)了一個四步數(shù)據(jù)處理流程，以增強信號并抑制數(shù)據(jù)中的噪聲。

科學(xué)家們觀察到隨著電磁脈沖向下穿過致密的熔巖和古風(fēng)土層而發(fā)生的極性變化，從而使團隊能夠區(qū)分不同的層。

“我們的論文確實提供了第一個地球物理證據(jù)，可以看到這種電磁介電常數(shù)從古地層的小值變?yōu)槿蹘r流的大值，”朱說。“我們在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了這種極性變化，并創(chuàng)建了地下數(shù)百米深的詳細地球物理圖像。”

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