Forskningsdetaljer mineralogi om potentielt måneudforskningssted

En detaljeret undersøgelse af et kæmpe nedslagskrater på Månens fjernside kan give en køreplan for fremtidige måneopdagere.

Studiet, af planetforskere fra Brown University, kortlægger mineralogien i Sydpolen-Aitken (SPA) bassinet, et gash i månens overflade med en diameter på cirka 2, 500 kilometer (1, 550 miles). SPA menes at være det ældste og største slagbassin på månen, og forskere har længe haft deres øjne på det som et mål for fremtidige månelandere.

"Dette er et meget detaljeret kig på sammensætningsstrukturen i dette enorme slagbassin ved hjælp af moderne, banebrydende data, "sagde Dan Moriarty, en postdoktor ved NASAs Goddard Space Flight Center, der ledede forskningen, mens han var doktorand ved Brown. "I betragtning af at det er et så vigtigt mål for fremtidig udforskning og måske at returnere en prøve til Jorden, vi håber, at dette vil tjene som en ramme for mere detaljeret undersøgelse og valg af landingssted. "

Undersøgelsen vil blive offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Planeter . En fortrykversion er tilgængelig online.

Den indvirkning, der skabte SPA, menes at have sprængt hele vejen gennem månens skorpe og ind i kappen, hvilket er en del af grunden til at forskere er så interesserede i det. Besøg i SPA og tag en prøve af det udsatte kappemateriale kunne give kritiske spor om Månens oprindelse og udvikling. En prøve kan også hjælpe forskere med at fastsætte en fast dato for virkningen. SPA menes at være Månens ældste bassin, så en fast dato ville være en vigtig milepæl i tidslinjen for månens historie samt begivenheder, der påvirker den tidlige jord.

Men for at få de rigtige prøver, Det er vigtigt at kende de bedste steder at finde dem. Det er, hvad Moriarty og medforfatter Carlé Pieters, en professor i Browns Department of Earth, Miljø- og planetariske videnskaber, havde i tankerne for denne undersøgelse. De brugte detaljerede data fra Moon Mineralogy Mapper, et spektrometer, der fløj ombord på Indiens Chandrayaan-1 rumfartøj, som Pieters er hovedforsker for.

"At have global adgang med moderne billeddannelsesspektrometre fra månens bane er det næstbedste ved at have en geolog med en stenhammer til at udføre markarbejde på tværs af overfladen." Sagde Pieters. "Ideelt set i fremtiden vil vi begge arbejde sammen. "

Forskningen identificerede fire forskellige mineralogiske regioner, der danner et bullseye -mønster inden for og omkring bassinet. I centrum af bulleye er en region af det, der ser ud til at være aflejringer af vulkansk materiale, et tegn på, at bassinets centrum kan have været dækket af en vulkansk strøm engang kort tid efter SPA -påvirkningen. Den centrale region er omgivet af en ring af materiale domineret af magnesiumrig pyroxen, et mineral, der menes at være rigeligt i månekappen. Uden for det er en ring, hvor pyroxen blandes med standardskorpsens klipper i månens højland. Uden for ringen er bassinet udvendigt, hvor underskrifterne af påvirkningsrelateret materiale forsvinder.

Resultaterne har nogle interessante konsekvenser for SPA -efterforskning, siger forskerne. Undersøgelsen tyder på, for eksempel, at det kan være lidt vanskeligt at finde uberørt kappemateriale i midten af ​​bassinet på grund af den store vulkanske aflejring.

"Det er lidt kontraintuitivt, "Sagde Moriarty." Typisk ville den dybeste udgravning være midt i krateret. Men vi viser, at midten af ​​SPA er blevet dækket af, hvad der ligner en vulkansk strømning. "

Så hvis du leder efter kappe, det kan være klogt at lande i ringen omkring centrum, hvor det, der ser ud til at være kappemateriale, er stærkt koncentreret.

Men et ideelt landingssted, Moriarty siger, kan være et sted, der har både kappe og vulkansk materiale, fordi disse vulkaner er interessante i sig selv. Deres sammensætning er lidt anderledes end den for andre vulkanske klipper, der findes på Månen, hvilket tyder på, at de har en unik oprindelse.

"Hvis disse klipper virkelig er vulkanske, det betyder, at der skete en virkelig interessant form for vulkanisme i SPA, "Moriarty sagde." Det kan være relateret til det ekstreme geofysiske miljø, der ville have været på plads under dannelsen af ​​bassinet. Det ville være virkelig interessant at se nærmere på. "

Med det i tankerne, Moriarty siger, at et godt sted at lande kan være tæt på grænsen til det vulkanske centrum og pyroxenringen. En anden strategi kan være at lede efter et sted, hvor det vulkanske materiale er blevet gennemboret af en efterfølgende påvirkning. Moriarty og Pieters fandt flere sådanne kratere i det vulkanske område, hvor pyroxenmaterialet er blevet udgravet igen.

"Vi tror, ​​at det at gå efter både kappe og vulkan ville give et rigere videnskabeligt afkast, "Sagde Moriarty.

Moriarty håber, at disse fund vil give missionsplanlæggere noget at tænke over. Kina er i øjeblikket i gang med at planlægge en mission i SPA. Regionen er gentagne gange optrådt på NASA's "dekadale undersøgelse" af planetforskere, som bruges til at informere agenturets missionsprioriteter.

"Virkninger er den dominerende proces, der drev solsystemets oprettelse og udvikling, og SPA er den største bekræftede påvirkningsstruktur på Månen, hvis ikke hele solsystemet, "Sagde Moriarty." Det gør det til et vigtigt slutmedlem i forståelsen af ​​effektprocesser. Vi tror, ​​at dette arbejde kunne give en køreplan for at udforske SPA mere detaljeret. "

Forskningen blev understøttet af NASA's LASER (NNX12AI96G) og SSERVI (NNA14AB01A) programmer.