月球的流星历史

我们能给月球上的环形山画一个时间表吗?
2019年1月22日

采访

Thomas Gurnon,南安普顿大学

在其46亿年的历史中,地球受到过彗星、小行星的轰击,甚至有一次,一颗行星撞向了我们。后一种碰撞的产物就是月球!与地球本身相比,月球可以揭示更多关于撞击地球的信息,因为与地球不同,月球没有天气、构造板块或不断重塑其景观的冰河时期。相反,月球表面有着近乎原始的记录,记录着千百年来撞击地球的各种物体。亚当·墨菲采访了来自南安普顿大学的托马斯·格农,他是研究小组的一员,该小组研究了如何解读月球景观,以破译到达的东西,以及何时到达……

托马斯:我们的团队使用了美国宇航局月球侦察轨道器收集的数据,这是一艘宇宙飞船,在过去十年左右的时间里一直在绕月球飞行,收集数据。我们发现,这些大陨石坑周围的岩石丰度与它们的年龄有很强的联系。

这意味着,较年轻的陨石坑周围暴露的石块比较老的陨石坑周围暴露的石块要大得多。这种相关性得到了陨石坑的证实,我们已经用阿波罗任务的样本很好地确定了陨石坑的年代。利用这种非常强的相关性,我们能够确定月球上100多个最大的撞击坑的日期,并有效地得出了月球上这些大型撞击坑的第一个年表。所以很有趣的是,地球和月球都显示了大约两亿九千万年前,也就是恐龙时代之前,撞击流量的强烈增加。我们认为,在恐龙进化之前,撞击地球的岩石数量是地球的两到三倍。因此,这个尖峰可能使人们认为导致地球上恐龙灭绝的撞击更有可能发生。

亚当:月球上的天气怎么样?因为那里没有大气层,所以没有风和天气。事情到底是怎么变坏的?

托马斯:我们认为这些大岩石在数亿年的时间里实际上已经分解了。我们认为岩石的分解有两个原因。首先是微陨石的轰击,这些微小的碎片不断撞击月球表面。另一个原因是我们有热循环。月球上的一天大约是地球上的28天,所以我们在14天的白天和14天的夜晚之间切换,白天加热岩石,而夜晚加热岩石。

亚当-快速的加热和冷却以及极端天气是导致它们崩溃的原因吗?

托马斯:当然。所以我们认为,它们在逐渐分解,我想在10亿年的时间尺度上,你的大石块会变成土壤,或者他们所谓的月球风化层。

亚当:那么你的数据对地球有什么影响呢?

托马斯:我们比较了月球上的年龄分布和地球上的年龄分布。我们的发现令人惊讶,在过去的六亿五千万年中,月球和地球上的实际撞击通量几乎是相同的。这是令人惊讶的,因为我们通常认为地球的撞击记录是有偏差的,因为侵蚀等等。

亚当:地球上有没有一个没有陨石坑的时期,你能找到有轰击的时期?

令人惊讶的是,我们发现地球和月球之间的相似性在6.5亿年前就停止了。我们看到的是地球上撞击坑的突然中断,否则我们会用月球来类比。这与地球经历了非常严重的全球冰川作用的时期非常吻合,被称为“雪球地球”,人们认为这一时期持续了数千万年。在最近的另一篇论文中,我们证明了这是一个令人信服的证据,在这个雪球阶段,侵蚀程度非常高。我们认为在垂直方向上,大陆上平均有3到5千米的侵蚀。这是地球历史上从未见过的。在这段时间里我们已经把地球表面所有的大陨石坑都刮掉了就像布里洛垫一样。

亚当:下一步是什么?下一步要关注什么?

Thomas -我们很高兴能够突破这项技术的极限,也许可以看看它是否能在几十亿年的历史中进一步应用。我们所做的是把月球作为一个目录,以便有效地了解地球的过程,这样我们就可以通过观察太阳系内的其他天体,了解很多关于地球历史的知识,比如侵蚀和板块构造,这对我来说真的很令人兴奋。

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