Re-examining the main asteroid belt as the primary source of ancient lunar craters
有人假设,在古老的月球高地上形成大部分可观测到的陨石坑的撞击物来自主小行星带,其大小-频率分布保持不变。该假设的一个更有限的版本,被称为E带假设,假设主小行星带的不稳定连续内部延伸产生了仅限于比Nectaris盆地更年轻的陨石坑的撞击。我们调查这些假设与蒙特卡罗代码称为陨石坑地形演化模型(CTEM)。我们发现,要使观测到的月球高地陨石坑的数量与Dc~100 km相匹配,需要撞击Di> 10 km的小行星的总数不少于4x10 - 6 km-2。然而,这一所需的撞击物质量只有不到1%的机会产生一个比约1200公里的Imperial盆地更大的盆地;相反,这些模拟可能会产生比月球上观察到的更大的盆地。用主小行星带SFD重现月球高地陨石坑记录的困难是因为主带中产生这些比小行星大的"巨型陨石坑"的天体相对丰富。我们还发现,主要的小行星带SFD有64公里的陨石坑,而不是产生一个陨石坑大于Imperial,所需的E带假说。<16% chance of producing Nectarian densities of Dc>这些结果表明,月球高地不太可能被其大小-频率分布类似于目前观测到的主要小行星带的人口轰炸。我们认为,撞击月球高地的陨石坑的人口有一个有点类似的大小-频率分布的现代主要小行星带,但有一个较小的比例的对象能够产生兆巴辛相比,对象能够产生约100公里的陨石坑。
2014-08-22 astro-ph.EP
Low crater frequencies and low model ages in lunar maria: Recent endogenic activity or degradation effects?
最近,一些研究已经确定,使用标准遥感技术的小型月球地质结构的年龄小于100 Ma。在这里,我们提出了新的陨石坑大小频率分布(CSFD)和模型年龄使用陨石坑D> 10米的5个小目标单元:1不规则的海补丁(IMP)在海Nubium和4个地区位于月球皱纹脊在海Humorum。为了进行比较,我们还确定了在最近的一项静海研究中发现的另一种IMP的日期(Braden等人,2014年)。绝对模型年龄推导对应于46 $\pm$ 5 Ma和22 $\pm$ 1 Ma的Nubium和Sosigenes IMP。我们发现,IMP和附近的控制母马地区类似的生产累积对数SFD斜率为-3。相比之下,Hare Humorum的控制母马区域表现出较浅的平衡斜率,从-1.83到-2。四分之三的褶皱脊似乎处于平衡状态,但陨石坑的寿命低于相应的月海。一个褶皱脊上的低火山口频率导致8.6 $\pm$ 1 Ma的年龄。该研究区域包含80%的新陨石坑,这表明陨石坑人口仍在生产,表明最近的表面重塑事件。
2018-01-08 astro-ph.EP
Lunar polar craters -- icy, rough or just sloping?
圆偏振比(CPR)马赛克从微型合成孔径雷达的月船一号和微型RF的LRO被用来研究月球北极附近的陨石坑。探测器的观察方向强烈地影响着陨石坑CPR地图的外观。纠正马赛克以解释视差也显着改变了火山口内部的CPR地图。结果表明,在未经纠正的地图中的陨石坑内部的CPR偏置到更大的值比陨石坑外部,因为视差和入射角的影响相结合。利用LOLA数字高程图(DEM),研究了入射角对CPR的影响。对于新的陨石坑,CPR~0.7,仅对入射角或陨石坑内部或外部的位置有较弱的依赖性,与块状表面粗糙度的二面角散射一致。对于异常的陨石坑,CPR内部的陨石坑增加与入射角和距离陨石坑中心。中央陨石坑的CPR与陨石坑外部的CPR相似。CPR似乎与陨石坑内的温度无关。此外,异常极地陨石坑的直径与深度比低于典型的极地陨石坑。这些结果强烈表明,异常极地陨石坑中的高CPR值并没有提供大量水冰的证据。相反,异常陨石坑是中等年龄,并保持足够陡峭的墙壁,深风化层不覆盖所有粗糙的表面。
2014-08-25 astro-ph.EP
Lunar ejecta as the missing piece to resolve the lunar cratering asymmetry
State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences, Macau University of Science and Technology(澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics in Ministry of Education, Nanjing University(南京大学现代天文学与天体物理教育部重点实验室)
研究通过数值模拟发现,约25%的逃逸喷射物在3百万年内会再次撞击地球-月球系统,其中约1.2%撞击月球,导致极端的前后不对称比值为5.9,表明月球喷射物可能是解释月球撞击不对称性的关键因素。
2026-05-11 astro-ph.EP
The effect of craters on the lunar neutron flux
利用月球探测器中子谱仪的数据,测量了遥感中子计数率随撞击坑中心距离的变化。计数率在许多陨石坑上叠加,在陨石坑中心达到峰值,在陨石坑边缘附近有一个最小值,在更大的距离上,它增加到一个平均值,比在陨石坑上观察到的平均计数率低1%。一个简单的模型,根据分析地形配置文件的堆叠陨石坑拟合数据从月球轨道器激光高度计(LOLA)。地形加上中子从表面的光束的影响在很大程度上再现了所观察到的计数率分布。然而,一个更好地拟合观测的模型可以通过包括额外的自由度来找到,相对于未扰动表面,将陨石坑区域的中子发射率增加约0.35%。目前还不清楚是什么原因造成了这种影响,但可能与陨石坑附近的表面更加粗糙有关。在中子计数率的陨石坑相关的信号的幅度是小的,但不太小,需要考虑时,推断水当量氢(WEH)的重量百分比在极性永久阴影区(PSR)。如果陨石坑范围内的计数率过剩集中在一个小得多的PSR中,那么它可能会导致一个显着偏差的WEH重量百分比推断。例如,它可能会将月球南极Cabeus陨石坑的WEH从~1%增加到~ 4%。
2015-08-17 astro-ph.EP
On ore-bearing asteroid remnants in lunar craters
本研究修改概率模型估算月球陨石坑中含矿小行星残骸数量,发现其远超近地小行星,表明月球采矿更具经济优势。
2025-08-05 astro-ph.EP
The Length of Martian Crater Rays and Their Relation to Lunar Cold Spots
Purdue University(普渡大学)
本研究对比分析火星与月球撞击坑射线、月球冷斑的长度,发现火星射线和月球冷斑长度远超月球反照率射线,二者或通过次级撞击形成,完善了撞击坑射线形成机制的认知。
2026-08-04 astro-ph.EP physics.space-ph
Number of near-Earth objects and formation of lunar craters over the last billion years
我们比较了直径大于15公里、年龄小于1.1 Ga的月球陨石坑的数量,以及如果当时近地天体及其轨道要素的数量接近相应的当前值,那么1.1 Ga可能形成的陨石坑数量的估计值。对整个月球表面以及月球近侧的Oceanus Procellarum和maria区域的陨石坑进行了比较。在这些估计中,我们使用了近地天体与月球碰撞概率的值以及撞击坑直径对撞击物大小的依赖性。根据不同作者的估计,月海区域直径D>15公里的哥白尼环形山的数量密度至少是月球表面其余部分的两倍。我们的估计与近300 Ma以来可能发生的大型主带小行星灾难性碎裂之后近地天体数量的增长并不矛盾;但是,这些估计并不能证明这种增长。特别是,它们与Mazrouei等人(2019年)的推断并不冲突,即290 Ma前近地小行星与月球碰撞的频率增加了2.6倍。如果一个越地天体(ECO)在一年内与地球发生碰撞的概率等于10^-8,我们对撞击坑数量的估计与模型一致,根据模型,如果Losiak等人(2015)的数据为D 30 km,则整个月球表面15 km哥白尼撞击坑的数量密度与月海区域的数量密度相同<30 km were as complete as those for D>。根据ECOs与地球的碰撞概率以及该模型,撞击坑形成率在最近的1.1 Ga中可能是恒定的。
2020-10-31 astro-ph.EP
Effect of impact velocity and acoustic fluidization on the simple-to-complex transition of lunar craters
我们使用数值模拟来研究撞击速度和声学流化在简单到复杂的过渡状态下对月球陨石坑的综合影响。为了研究问题的全部范围,我们采用了两种广泛采用的块模型的声流化缩放假设(缩放块大小的冲击器大小和缩放耦合参数),并比较了它们的结果。撞击器的大小和速度各不相同,因此大/慢和小/快撞击器将在一系列模拟中产生直径相同的陨石坑,直径从10公里到26公里不等,跨越月球上简单到复杂的陨石坑过渡。我们的研究表明,从简单到复杂的结构的转变是非常敏感的选择的时间衰减和粘度常数的块模型的声波流态化。此外,撞击物大小和速度的组合在简单到复杂大小范围内的陨石坑形态中发挥的作用比以前认为的更大。我们建议,按撞击器大小缩放块的大小是一个合适的选择,用于模拟行星表面上的简单到复杂的陨石坑,包括变化和恒定的撞击速度,因为建模结果与观察到的月球陨石坑的形态更一致。这种比例表明,如果考虑到更高的撞击速度,简单到复杂的转变发生在更大的陨石坑尺寸上,并且与水星上比火星上更大的陨石坑尺寸发生简单到复杂的转变的观察结果一致。
2017-04-13 astro-ph.EP
Probable identification of the impact craters associated with two luminous historical lunar flashes
我们回顾和分析了威廉·赫歇尔在1787年天琴座流星雨高峰期和莱昂·斯图尔特在1953年狮子座流星雨高峰期附近观测到的月球发光事件,寻找这些事件可能形成的撞击坑。证据表明,确定两个冷点新鲜陨石坑作为预期的候选人。
2021-08-18 astro-ph.EP physics.hist-ph
A Motivating Exploration on Lunar Craters and Low-Energy Dynamics in the Earth -- Moon System
众所周知,月球表面的大多数陨石坑是由太阳系的小天体碰撞造成的。主带小行星,由于不同类型的共振,可以接近类地行星,实际上是造成这种现象的主要原因。我们的目标是调查的影响分布在月球表面的低能量动力学可以提供。作为一级近似,我们在圆形限制性三体问题的框架内,利用了与地月系统平衡点L_2周围的中心不变流形相联系的双曲不变流形。以几个能级的过境轨道,我们寻找与月球表面相交的轨道,我们试图定义经度和纬度的到达和月球陨石坑密度之间的关系。然后,考虑双圆限制性四体问题,加入太阳的引力作用.作为进一步的探索,我们假设月球表面的撞击密度是均匀的,寻找这些碰撞轨迹必须来自的地月邻近区域。事实证明,来自高能撞击的低能喷射物也是我们正在考虑的现象的原因。
2010-04-09 astro-ph.EP
Lunar Secondary Craters and Estimated Ejecta Block Sizes Reveal a Scale-dependent Fragmentation Trend
行星撞击事件喷射出大量的表面物质。陨石坑的挖掘过程很难研究,特别是个别喷出物碎片的细节还不清楚。行星测绘中一个相关的、持久的问题是,一个给定的陨石坑是由主要撞击(小行星或彗星)造成的,还是由喷出物碎片造成的次要陨石坑。通过对六个月球次级陨坑区的测绘和统计分析,(包括东方,哥白尼和开普勒),我们提供了三个新的限制这些问题:1)估算次级撞击坑的最大尺寸,作为与月球上的初级撞击坑的距离的函数,2)估算形成这些次级撞击坑的喷出物碎片的尺寸和速度,以及3)估算以逃逸速度喷射的碎片尺寸。通过这种分析,我们证实并扩展了一个可疑的尺度依赖的趋势,喷出物的大小-速度分布。对于较大的初级撞击(与较小的初级撞击相比),随着喷射速度的增加,最大喷射碎片尺寸下降得更急剧。具体来说,我们的特点是最大喷出物的大小与幂律的一个给定的喷射速度,并发现速度指数之间变化约-0.3和-3的范围内的主要陨石坑在这里调查(直径0.83-660公里)。木卫二和木卫三的数据证实了冰表面的类似趋势。这一结果是没有预测的分析理论形成的Grady-Kipp碎片或剥落的影响,并建议进一步的建模调查是必要的,以解释这种规模依赖的效果。
2020-08-23 astro-ph.EP
Water Within a Permanently Shadowed Lunar Crater: Further LCROSS Modeling and Analysis
2009年月球陨坑观测和传感卫星撞击飞行任务利用牧羊人号航天器对撞击产生的碎片羽流进行的分光观测,探测到了水冰的吸收,证实了关于Cabeus陨坑内永久阴影区存在水冰的现有假设。支持这次飞行任务的地面观测能够进一步限制碎片羽流的质量和撞击期间喷射的水冰的浓度。在这项工作中,我们探讨了额外的约束条件,以产生一个羽流模型是一致的地面观测所需的撞击前月球沉积物的初始条件。我们使用一层脏冰与冰浓度随深度增加,一层纯风化层和一层在月球表面以下约6米处的材料来匹配观察到的碎片羽流光曲线,否则在羽流中可以看到,但具有足够高的抗拉强度以抵抗挖掘。在几种可能的材料中,具有足够高的冰浓度的风化层和冰的混合物可能会产生这种行为。在最佳拟合模型中使用的垂直冰密度剖面使我们能够计算出Cabeus陨石坑内水冰的撞击前质量为$5 \pm 3.0 \times 10^{11}$ kg,月球沉积物中水的质量浓度为$8.2 \pm 0.001$ %wt,假设水冰的冰密度为0.8,月球风化层密度为1.5 g cm $^{-3}$,或水的质量浓度为$4.3 \pm 0.01$ %wt,假设月壤密度为3.0这些模型与地面观测相吻合,得出碎片羽流中风化层和水冰的质量与\emph{in situ}测量值一致,模型碎片羽流冰质量为108公斤。
2020-09-10 astro-ph.EP
Asteroid Kamo`oalewa's journey from the lunar Giordano Bruno crater to Earth 1:1 resonance
本研究通过数值模拟证明近地小行星Kamo`oalewa源自月球年轻陨石坑Giordano Bruno,将由中国天问-2任务验证。
2024-05-30 astro-ph.EP
Early Bombardment of the Moon: Connecting the Lunar Crater Record to the Terrestrial Planet Formation
本文通过建立内太阳系撞击体动力学模型,揭示月球早期轰击主要由类地行星形成后遗留的岩石质星子造成,并解释了月球盆地记录的保存偏差及雨海晚期形成的概率。
2023-03-30 astro-ph.EP
PyNAPLE: Lunar Surface Impact Crater Detection
在过去的20年里,在月球表面记录了600多次撞击闪光。这些丰富的数据为研究地月环境的流星体通量以及近年来研究撞击物的物理特性提供了一个独特的机会。然而,除了偶然事件之外,还没有系统地搜索和发现与这些事件有关的陨石坑。这样的流星体-陨石坑联系将使我们能够通过这些碰撞的现场观测来深入了解陨石坑的形成。在这里,我们介绍了PyNAPLE(Python NAC自动配对月球评估器)软件管道,用于使用观察到的撞击闪光的位置和时间来定位新形成的陨石坑。我们展示了PyNAPLE的第一个结果,已经在2017-09-27撞击闪光中实现。还对撞击闪光和相连的撞击坑进行了初步分析,发现陨石坑的喷出物图案表明撞击角度在10-30度之间,尽管在目前的LRO NAC图像中无法分辨陨石坑的边缘到边缘直径,但使用陨石坑比例定律,我们预测这个直径为24.1-55.3米,利用喷出物比例尺预测直径为27.3-37.7 m。我们将讨论如何PyNAPLE将使大规模的分析亚公里尺度的陨石坑率和细化的比例尺定律,和发光效率。
2022-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Physical State of Lunar Soil in the Permanently Shadowed Craters of the Moon
通过实验研究月球永久阴影坑月壤的物理状态,发现其因缺乏热循环而压实程度较低,且压实度随土壤深度变化,为相关工程设计与能量预算提供依据。
2023-05-31 astro-ph.EP cond-mat.soft
The CosmoQuest Moon Mappers Community Science Project: The Effect of Incidence Angle on the Lunar Surface Crater Distribution
CosmoQuest虚拟社区科学平台促进了公民科学家进行的天文学研究项目的创建和实施。其中一个名为“月球测绘者”的项目有助于确定制作众包月球表面陨石坑统计数据的可行性。月球陨石坑数量统计是了解月球表面特征形成和演化历史、估计月球表面区域的相对和绝对模型年龄以及通过从月球记录外推建立其他行星表面年表的重要指标。有人提出并表明,太阳入射角对陨石坑的识别有影响,特别是在米级。我们已经使用了高分辨率的图像数据,由月球勘测轨道飞行器的窄角相机的阿波罗15号着陆点在一系列的太阳入射角,并编制了由最低限度的培训成员获得的陨石坑识别目录参与CosmoQuest的月球测绘项目。我们研究了太阳入射角的影响,从大约27.5度到大约83度(扩展了以前的作品中检查的入射角范围),最小陨石坑尺寸为10米,并发现太阳入射角对陨石坑识别过程有显着的影响,正如主题专家在其他研究中所确定的那样。这一分析的结果不仅突出了使用众包数据复制和验证科学分析的能力,而且还表明了进行原创研究的潜力。
2022-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Lunar Polar Icy Regolith and Possible Moonflows
Science Systems and Application, Inc/GSFC/NASA(科学应用公司/戈达德太空飞行中心/美国国家航空航天局)
该研究基于LCROSS、辉夜号等数据,探讨月球极地冰质月壤,发现极地存在含液态水的可能短期流动“月流”,为月球极地水分布及演化提供新证据。
2026-08-12 astro-ph.EP
The Distribution of Molecular Water in the Lunar South Polar Region based upon 6-micron Spectroscopic Imaging
月球表面水的数量和分布与太阳风和流星体撞击产生的水的输入和生产有关,并通过表面的光破坏和流动性来平衡。使用平流层红外天文台(SOFIA),我们在2022年2月17日UTC拍摄了6.1微米的特征,该特征独特地追踪了分子水,覆盖了-60度纬度以南的1/4月球近侧表面,分辨率为5公里。水特征强度在整个地区变化很大,在+28度经度处更干燥,在-7度经度处更潮湿(约170 ppm),并且朝向极点也有所减少。显着的本地增强被发现,与朝南,高海拔的地形特征。这包括在库尔修斯陨石坑北部的“湿脊”中相对较高的H2O浓度;大多数突出的陨石坑的朝南、朝北的内缘;莫雷图斯陨石坑中央峰的南面;以及永久阴影的极地地区。
2023-02-21 astro-ph.EP
Chronology and Sources of Lunar Impact Bombardment
月球在3.9 Gyr前遭受了强烈的撞击轰击,这次轰击可能影响了整个太阳系。盆地的磁化特征和月球陨石坑的大小分布表明,大约3.85 Gyr前的最后一次撞击比以前认为的要小。我们探讨的贡献,原始火星越人口早期月球轰炸。我们发现,火星交叉人口最初衰变与80万年的半衰期,与长尾的幸存者集群暂时非火星交叉轨道之间的1.8和2 AU。这些幸存者的半衰期约为6亿年,是同一地区现存匈牙利小行星群的祖先。我们估计原始的火星穿越者人口大约有0.01-0.02地球质量。这样的初始人口与3.8 Gya之后没有月球盆地形成以及匈牙利群的质量相一致。由于他们比其他原始种群存活的时间更长,数量更多,火星穿越者是形成大多数月球陨石坑和盆地的最佳候选人,包括大多数的Nectarian系统。然而,这些残留的人口不能产生Imperial和Orientale盆地,它们形成得太晚,而且太大,无法成为顺利轰炸的一部分。我们认为,在一个离散的事件,盆地磁化签名和陨石坑的大小分布的盆地和陨石坑形成。这个晚期的“撞击物雨”可能是由一个灶神星大小的天体的碰撞破坏引发的,该天体来自这个原始的火星穿越种群(Wetherill,1975年),仍然可以与现在的小行星带a 3.9 Gya相媲美。这种潮汐扰动导致具有非小行星大小频率分布的非南极撞击物的轰击出现短暂的峰值,这与现有证据一致。[删节]
2011-11-30 astro-ph.EP
A Sawtooth-like Timeline for the First Billion Year of Lunar Bombardment
我们重温了月球撞击的早期演变。我们的工作结合建模(基于合理的抛射源及其动力学衰减率)与月球陨石坑记录,最年轻的月球盆地的放射性年龄,以及月球地壳和地幔中高度亲铁元素的丰度的约束。我们推断,在月球历史的第一个十亿年中,撞击通量的演变并没有呈指数级下降,而且在大约3.9 Gy前也没有突出和“狭窄”的撞击峰值,这与月球灾难场景中通常设想的不同。相反,我们显示月球撞击的时间轴具有锯齿状轮廓,在4.1 Gy前的撞击通量有所上升。在这场较弱的灾难开始时,撞击通量比前一时期高5-10倍。Nectaris盆地应该是最早形成的盆地之一。我们预测撞击率自4.1Gy以前开始缓慢下降,并与经典的陨石坑年代学模型(Neukum和Ivanov(1994))保持相对接近。总的来说,我们预计月球撞击事件占月球形成以来遭受的总撞击的1/4左右。因此,考虑到大约12-14个盆地形成在月球上,我们预计月球上形成的盆地的净数量约为45-50个。根据我们预期的轰炸时间轴,我们得出了一个新的和改进的月球年表,适用于前Nectarian表面单位。根据这一年表,月球上最古老的环形山地形中有很大一部分的年龄为4.38-4.42 Gyr。此外,最大的月球盆地南极艾特肯的年龄超过4.3戈瑞,因此在月球灾难期间并没有产生。
2012-08-22 astro-ph.EP
Rocket Cratering in Simulated Lunar and Martian Environments
本文通过HOOSH、HARMLuS和MATS三项低重力与压实实验,研究火箭羽流在月球、火星环境中的成坑机制,发现低重力显著增大坑体,而压实对颗粒力学影响更强。
2023-06-01 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
Exogenic origin for the volatiles sampled by the Lunar CRater Observation and Sensing Satellite impact
人类重返月球提供了一个前所未有的机会,以确定存储在永久阴影区(PSR)的挥发物的来源,它追溯了月球火山活动的历史,太阳风表面化学,以及通过彗星,小行星和微流星体的影响向地球和月球输送挥发物。到目前为止,由月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS)羽流采样的挥发物的来源仍然没有确定。我们在这里表明,来源不可能是火山放气和成分是最好的解释彗星的影响。排除火山源意味着Cabeus PSR风化层顶部1-3米处的挥发物可能比最近的火山放气事件(约10亿年前; Gya)更年轻。
2022-02-09 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.soc-ph
From Flash to Crater: Morphological and Spectral Analysis of the Brightest Lunar Impact on 11 September 2013 using LRO Data
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC(安达卢西亚天体物理研究所,西班牙科学委员会)
基于LRO数据分析2013年9月11日月球撞击事件,发现撞击导致的颜色变化及溅射物特征,首次报告撞击引发的颜色变化,并探讨撞击源的可能原因。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Assessment of the 5 August 2026 Falcon 9 Upper-Stage Lunar Impact: Energetics, Crater Scaling, and Comparison with LRO Observations
University of Idaho(爱达荷大学)
本研究评估2026年8月5日猎鹰9号上级级月球撞击,通过不同缩放方法估算陨石坑尺寸,与LRO实测结果对比,发现上级级几何形态是决定陨石坑尺寸的关键因素。
2026-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
The variability of crater identification among expert and community crater analysts
确定行星表面的撞击坑提供了有关其地质历史的重要信息。大多数研究都依赖于个人分析师,他们绘制和识别陨石坑并解释陨石坑统计数据。然而,很少有工作已经完成,以确定如何计数变化的功能,技术,地形,或研究人员之间。此外,一些新颖的基于互联网的项目要求志愿者几乎没有接受过任何培训来识别陨石坑,目前还不清楚他们的结果与典型的专业研究人员相比如何。为了更好地了解专家之间的差异,并与志愿者进行比较,八名专业研究人员在月球的两个不同区域确定了撞击特征。小陨石坑(直径从10米到500米不等)在月海区域进行了测量,较大的陨石坑(直径100米到几公里)在月球高地和月海进行了测量。志愿者的数据收集的小陨石坑的母马。我们的比较表明,专家之间的协议水平取决于火山口直径,每个直径箱的火山口数量,地形类型,差异高达$\sim\pm45%$。我们还发现文物附近的最小陨石坑直径的研究。这些结果表明,在大多数情况下,必须谨慎使用时,解释陨石坑的大小频率分布和陨石坑$\le10$像素的小变化。由于发现的自然变异性,强调许多人在同一地区识别陨石坑并使用共识结果的项目可能会产生最一致和最可靠的信息。
2014-03-13 astro-ph.EP
Modeling the chronologies and size distributions of Ceres and Vesta craters
我们推断谷神星和灶神星的陨石坑年表从一个自洽的小行星撞击动力学模型。该模型解释了太阳系历史早期的行星迁移/不稳定性,并跟踪了超过4.56 Gy的小行星轨道。它是根据小行星带目前的人口来校准的。该模型提供了太阳系历史上任何时候小行星撞击不同世界的次数。我们将结果与撞击坑的比例关系相结合,以确定谷神星和灶神星的陨石坑分布,并将这些理论预测与观测结果进行比较。我们发现:(1)谷神星和灶神星的年表是相似的,而他们显着不同的月球年表。因此,使用月球年表的主带小行星,因为经常在以前的出版物,是不正确的。(ii)模型结果与灶神星上观测到的大陨石坑(直径$>90$ km)的数量和大小分布相匹配,但高估了谷神星上大陨石坑的数量。这意味着谷神星需要大的陨石坑擦除。(iii)在行星迁移/不稳定发生早期的模型中,在最后1 Gy期间在灶神星上形成Rhasilvia盆地的概率为10%,比晚期不稳定情况高$\sim1.5$倍,比以前的研究高$\sim2.5$倍。因此,虽然在$\sim1$ Gy ago(Ga)形成Rhasilvia有点不寻常,但不能排除在超过$\simeq1.5σ$时形成Rhasilvia。在更广泛的背景下,我们的工作提供了一个自洽的框架建模小行星陨石坑记录。
2020-07-20 astro-ph.EP
Asymmetric impacts of near-Earth asteroids on the Moon
最近对月球陨石坑的研究揭示了月球表面放射状陨石坑的不对称分布。这种不对称性与月球的同步旋转有关:与后半球相比,前半球上的射线陨石坑密度更高。放射状陨石坑通常代表最年轻的撞击。本文的目的是检验以下假设:(一)近地小行星群是造成射线状陨石坑的撞击物的来源,以及(二)这一抛射体群的撞击定量地解释了观测到的不对称性。我们对代表近地小行星的大量试验粒子的轨道演变进行了数值模拟,以便直接确定它们对月球的撞击通量。模拟分两个阶段进行。在第一阶段中,我们获得了近地小行星在地球活动范围内的遭遇统计数据。在第二阶段,我们计算了月球表面相遇粒子的直接撞击通量;后一阶段的计算被限制在地球活动范围内。根据已知近地小行星的去偏轨道分布产生了稳态合成近地小行星群。我们发现,近地小行星确实有一个不对称的影响流量在月球上:顶点到antapex比为1.32 +/- 0.01。然而,观察到的射线坑分布的不对称性明显更明显:顶点与前顶点的比率为1.65 +/- 0.16。我们的研究结果表明,存在一个未被发现的人口较慢(低冲击速度)的弹丸,如人口的对象几乎与地球共轨;年轻的月球陨石坑需要更多的观测研究,以确保这一结论。
2010-05-27 astro-ph.EP
The Earth-Moon system during the Late Heavy Bombardment period
晚期重轰炸(LHB)时期是3.8和3.9 Gyr之间的狭窄时间间隔,我们在月球上看到的大部分陨石坑都是在那里形成的。地球上形成了更多的陨石坑。在对格陵兰岛3.8 Gyr古老的Isua绿岩带进行实地考察期间,我们对三种类型的变质沉积岩进行了取样,这些变质沉积岩含有LHB撞击物的直接痕迹,其铱含量是现今洋壳(20 ppt)的7倍(150 ppt)。我们表明,这种浓缩是在协议与月球陨石坑率,提供撞击彗星,但如果他们是小行星。我们的研究是第一次直接表明LHB撞击物的性质,也是第一次发现LHB月球陨石坑率与地球早期地球化学记录(以及相应的月球记录)之间的一致性。我们在Isua看到的提供铱的LHB彗星同时也提供了相当于一公里深的海洋,我们解释了为什么人们应该期望彗星海洋变得与地球今天的海洋大致相同,不仅在深度方面,而且在它覆盖的表面积方面。
2009-07-23 astro-ph.EP
Abundance and size-frequency distributions of boulders in Linne crater's ejecta (Moon)
本文介绍了丰度和大小频率分布(SFD)的喷射巨石周围的Linne陨石坑,位于月球的海Serenitatis盆地。通过月球勘测轨道飞行器相机的高分辨率图像,我们准备了一张Linne陨石坑的背景地质图,并确定了12000个大于4.4米的巨石,最大测量尺寸为30.8米。每平方公里的巨石累积数量符合指数为-4.03 +0.09/-0.10的幂律曲线。通过研究放射状喷出物丰度,我们发现最大的喷出物位于距离火山口中心前2公里的范围内,而距离火山口边缘5公里以上的地方可以检测到几十个尺寸小于8米的巨石。我们发现,林内近端喷出物毯是稍微不对称的,在地质图上也表明,在NE-SW方向的密度增加。这可能是原撞击物倾斜撞击的结果,也可能是在宁静海发生垂直撞击的结果,但撞击的地点是月球玄武岩表面,而玄武岩具有不同的局部机械特性。通过利用我们的巨石大小密度作为从火山口的中心的距离的函数,我们得出一个可能的风化层厚度在Linne的影响为4.75米,支持类似的值基于地球上的雷达和光学数据在海Serenitatis盆地。
2018-12-03 astro-ph.EP
Global regolith thermophysical properties of the Moon from the Diviner Lunar Radiometer Experiment
我们使用月球勘测轨道飞行器(LRO)的红外数据占卜者月球辐射计实验全球地图的月球风化层细粉层的热物理特性。热导率从表面的7.4 $\times$ 10 $^{-4}$ W m $^{-1}$ K $^{-1}$变化到$\sim$ 1 m深度的3.4 $\times$ 10 $^{-3}$ W m $^{-1}$ K $^{-1}$,给定表面的密度值为1100 kg m $^{-3}$,到1 m深度的1800 kg m $^{-3}$。平均而言,这些配置文件的标度高度为$\sim$ 7厘米,对应于55 $\pm$ 2 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$在273 K的热惯性,相关的日常活跃的近地表层,$\sim$ 4-7厘米。热导率和热容的温度依赖性导致赤道热惯性的$\sim$ 2 $\times$日变化。在全球范围内,风化层细粉是非常均匀的,这意味着快速均匀化的影响园艺这一层的时间尺度$<$ 1 Gyr。区域和局部尺度的变化显示出$<$ 1 Gyr old的突出撞击特征,包括哥白尼年龄撞击坑内部和喷出物的较高热惯性($>$ 100 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$),以及Bandfield等人(2014年)确定的月球冷点内的较低热惯性($<$ 50 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$)。…
2017-11-02 astro-ph.EP
Mare versus highland lunar impact flash light curve dichotomy
National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);European Space Agency(欧洲空间局);ESA ESOC(欧洲空间局欧洲空间运行中心)
本文通过分析近9年NELIOTA探测到的大量月球撞击闪光(LIF)光变曲线,发现月海和高地区域的LIF光变曲线在衰减行为上存在显著差异,揭示了月球地质结构对撞击坑形成初期过程的影响。
2026-06-09 astro-ph.EP
The Moon Zoo citizen science project: Preliminary results for the Apollo 17 landing site
月球动物园是一个利用互联网众包技术的公民科学项目。月球动物园的用户被要求审查来自美国宇航局LRO航天器上的月球勘测轨道飞行器相机(LROC)的高空间分辨率图像,并进行表征,如测量撞击坑的大小和识别感兴趣的形态特征。这些任务旨在解决月球科学中的问题,并帮助未来的月球探索。我们已经测试了其中的各种方法和参数,以根据经过验证的专家调查来询问和减少月球动物园陨石坑的位置和大小数据集。我们选择阿波罗17号区域作为测试区域,因为它提供了广泛的陨石坑地形,包括次级富集区,老玛丽亚和高地。评估涉及在三个关键领域进行平行测试:(1)过滤数据,以去除有问题的标记;(2)对每个陨石坑采用多种标记的聚类方法;(3)根据多种标记的统计变异性和局部图像结构的平滑度,推导出备选的陨石坑退化指数。我们比较了方法和参数的不同组合,并评估了由此产生的陨石坑摘要和专家普查之间的相关性。我们得出了最佳的数据减少步骤和现有的月球动物园陨石坑数据的设置,以同意专家普查。此外,从数据中得出的风化层深度和陨石坑退化状态也与阿波罗17号区域的其他估计大致一致。我们的研究支持这个公民科学项目的有效性,但也建议在数据采集规划和生产的关键要素的改进。
2016-02-04 astro-ph.EP
Lunar Cold Trap Contamination by Landing Vehicles
本文扩展月球着陆器羽流模拟工具,量化附近着陆对永久阴影陨石坑冷阱的挥发物气体迁移与污染,并评估增大距离、地形遮蔽及调整着陆策略的缓解作用。
2023-06-07 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
A new estimate for the age of highly-siderophile element retention in the lunar mantle from late accretion
在月球形成之后,后期的类地行星吸积强烈地改变了硅酸盐壳和地幔的物理和化学性质。这种变化的形式是通过撞击熔化,以及迟来的挥发物和高度亲铁元素(HSEs)的加入。目前的争论集中在月球HSE记录是否代表其整个晚期吸积历史,或者这些只在特定时间后保留在地幔和地壳中,如果是这样,何时。在这里,我们采用改进的蒙特卡罗影响模拟到月球和火星的后期吸积,并提出了一个更新的年表的基础上新的动力学模拟剩余的星子和E带。我们考虑到碰撞物质的低效保留。我们计算了月球和火星上的陨石坑和盆地密度,撞击这些行星的最大物体以及它们吸积的物质数量。输出被用来推断在特定时间段剩余的星子的质量,然后将其与月球HSE丰度进行比较。从这个估计,我们计算出一个优选的月球HSE保留年龄约。4450 Ma,这意味着模拟的月球地幔HSE丰度几乎可以追溯到所有的月球晚期吸积。根据我们的结果,月球高地的表面年龄至少为4370 Ma。我们发现,4500 Ma时直径Di<300 km的剩余星子的质量最适合陨石坑年代学,大约为2 × 10 ^{-3}地球质量(ME),而E带的质量固定为4.5 × 10 ^{-4}我们还发现,一个剩余的星子质量超过0.01 ME的结果在月球HSE保留年龄比月球分化的主要事件年轻和地壳的形成,这反过来又违反了地球晚期吸积的时间和强度的地球化学约束(Mojzsis等人,2019年)。
2021-02-17 astro-ph.EP
The Production of Small Primary Craters on Mars and the Moon
我们使用观测到的地球火球的年通量来模拟火星和月球上小(D < 100 m)初级陨石坑的初级陨石坑产生。从流星直径的大小频率分布(SFD),适当的速度分布,火星和月球,我们能够重现火星和月球陨石坑计数测时系统(等时线)的斜率和大小。我们包括一个火星大气模型,占流星的减速,消融和碎片。我们发现,大气层的细节或流星的碎片不会强烈影响我们的结果。大气过滤造成的陨石坑SFD的下降预计发生在D ~ 10-20 cm处,远低于火星全球勘测者(MGS)火星轨道器相机(MOC)或火星侦察轨道器(MRO)上下文相机(CTX)探测到的新陨石坑分布的下降。在火星上的Zunil陨石坑和月球上的North Ray陨石坑的喷出物毯上进行的陨石坑计数产生了与我们的模型相似的斜率和年龄(分别为~1 Ma和~58 Ma)的陨石坑SFD,表明在这些时间段内这些天体的平均陨石坑率一直是恒定的。由于我们的蒙特卡罗模拟表明,现有的陨石坑年表系统可以应用于年轻的表面使用月球和火星上的小陨石坑,我们的结论是,从二次陨石坑等时线的信号必须相对较小,因为我们的蒙特卡罗模型只产生主陨石坑。
2013-09-11 astro-ph.EP
RadioLuna: A Penetrometer Deployed Network For Lunar Radio Science Below 2 MHz
月球的低频无线电环境,特别是在月球极地地区和那里发现的永久阴影区(PSR),相对来说探索得很少,可能包含一些新的特征。此外,月球上的这些区域不受地球的天然和人工辐射以及太阳和其他行星的天然无线电辐射的影响,是在电磁频谱最后一个未探测区域进行射电天文学观测的近乎理想的地点。我们正在开发一个低质量的RadioLuna无线电科学先驱任务,使用空间倡议“尘埃”探测器在月球表面部署一个干涉测量阵列。目前的RadioLuna默认任务将是在火山口边缘以下4公里的PSR中的沙克尔顿火山口底部部署10 - 12个穿透器阵列,在那里它将免受所有陆地,太阳和行星干扰。在目前对低频月球无线电环境的理解水平上,技术进步和科学进步之间将有紧密的联系,预计RadioLuna将导致月球无线电科学和月球通信技术的改进。
2021-03-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Characterisation of Potential Landing Sites for the European Space Agency's Lunar Lander Project
本文介绍了欧洲航天局的月球着陆器任务目前设想的着陆点的表征活动。这些地点是在南极地区(纬度-85°至-90°)确定的,其依据是有利的照明条件,这使得有可能使用传统的动力和热控制子系统进行长期飞行任务,这些子系统能够承受相对较短的黑暗时间(大约几十个小时),而不是使用放射性同位素加热装置。根据月球轨道器激光高度计(LOLA)的地形数据,使用三个独立的工具,在潜在的着陆点模拟照明条件。还通过独立研究对已确定的场址进行风险评估。长基线斜坡评估的基础上LOLA,而陨石坑和巨石检测视觉和使用计算机工具在月球勘测轨道器相机(LROC)的图像,小到小于2米的大小,并生成大小频率分布。阴影危害也通过LROC图像进行评估。初步结果表明,存在几个月的准连续光照区域,但面积较小(几百米);光照期持续时间在区域外迅速下降至不足一个月,有些区域存在光照期短的空白。关于危险分布,根据LOLA,发现50米的斜坡较浅(几度),而在着陆器足迹的规模(~5米),它们主要由陨石坑主导,预计是成熟的(从地质背景来看)和浅的(~11°)。初步结论是,预期着陆点的环境在着陆器设计的能力范围内。
2012-08-28 astro-ph.EP
A Machine Learning Based Search for Lunar Anomalies
University of Warwick(华威大学);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);James Madison University(詹姆斯麦迪逊大学);The SETI Institute(SETI研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Center for Space and Habitability, University of Bern(伯尔尼大学空间与宜居性中心)
本研究测试Beta-VAE模型定位月球表面异常特征的能力,成功恢复两个撞击坑及众多着陆技术资产,为月球异常特征搜索提供了新的方法支持。
2026-08-11 astro-ph.EP cs.LG
Automated crater shape retrieval using weakly-supervised deep learning
Université de Montréal(蒙特利尔大学);University of Toronto Scarborough(多伦多大学士嘉堡分校);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所);University of Toronto(多伦多大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
陨石坑椭圆度的确定是一项复杂而耗时的任务,迄今为止还没有成功的自动化。我们训练一种最先进的计算机视觉算法来识别月球数字高程图中的陨石坑,并检索它们的大小和2D形状。该模型的计算骨干是MaskRCNN,这是一个“实例分割”的通用框架,它可以检测图像中的陨石坑,同时为每个陨石坑生成一个跟踪其外缘的掩模。然后,我们的后处理管道找到与这些掩模最接近的拟合椭圆,使我们能够检索陨石坑椭圆度。我们的模型能够正确识别我们在训练和验证(测试集)期间从网络中隐藏的经度范围内的87%的已知陨石坑,同时预测我们的训练数据中不存在的数千个额外陨石坑。对这些“新”陨石坑的一个子集进行手动验证表明,它们中的大多数是真实的,我们将其作为我们模型在学习识别陨石坑方面的实力的指标,尽管训练数据不完整。由我们的模型预测的陨石坑的大小,椭圆率和深度分布是一致的人类产生的结果。该模型使我们能够进行大规模的搜索,以寻找月球高地和月海之间陨石坑直径和形状分布的差异,我们排除了任何具有高度统计意义的差异。预测的测试集目录和训练的模型可以在这里找到:https://github.com/malidib/Craters_MaskRCNN/。
2020-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
An 800-Million-Year-Old Impact Shower on the Terrestrial Planets from the Breakup of the Eulalia Parent Body
Southwest Research Institute(西南研究所);Astronomical Institute, Charles University(查理大学天文研究所);Albion College(阿尔比恩学院)
通过碰撞和动力学模型,将8亿年前的月球大型撞击事件与尤拉利亚小行星族的形成联系起来,表明其碎片进入木星3:1共振后导致月球和类地行星撞击率升高。
2026-06-03 astro-ph.EP
Cratering of Soil by Impinging Jets of Gas, with Application to Landing Rockets on Planetary Surfaces
在垂直气体射流下挖掘粒状材料涉及几种物理机制。例如,这些发生在火箭降落在月球或火星土壤上的排气羽流下面。已经进行了一系列的实验和模拟,以提供复杂的气体/土壤相互作用的详细视图。阿波罗登月录像和由此产生的地形照片也进行了测量,这些有助于证明相互作用如何外推到月球环境中。重要的是要了解这些过程在一个基本的水平,以支持正在进行的设计更高保真的数值模拟和更大规模的实验。这些都是为了实现未来的月球探测,其中多个硬件资产将被放置在月球上,彼此之间的距离很短。必须准确预测和控制着陆航天器的土壤高速喷雾,以免其侵蚀性地破坏周围的硬件。
2021-04-12 astro-ph.EP cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Location, orbit and energy of a meteoroid impacting the moon during the Lunar Eclipse of January 21, 2019
在2019年1月21日的月食期间,一颗流星体撞击月球,产生可见光闪光。偶然的观察者目睹了这一影响,提供了从多个地理位置研究这一现象的机会。我们使用7个国家的观测者收集的图像和视频来估计流星体的位置、碰撞参量(速度和来向)和能量。利用视差,实现了在最后时刻确定碰撞位置。$-29.43^{+0.30}_{-0.21}$,长$-67.89^{+0.07}_{-0.09}$和地心距离为356553公里。在设计和应用一种用于测量具有不同曝光时间的多个RGB图像中的闪光标准量值的照相测量过程之后,我们发现闪光具有平均G量值$\langle G\rangle = 6.7\pm0.3$。我们使用引力射线追踪(GRT)来估计轨道属性和可能的辐射的冲击。结果表明,该流星体以$14^{+7}_{-6}$ km/s(70% C. L.)的速度撞击月球。并且以浅角度,$θ< 38.2$度。假设我们估计的闪光亮度存在正态误差,发光效率和物体密度的先验知识,并使用GRT计算的撞击速度和入射方向的概率分布,我们计算动能的后验概率分布(中位数$K_{\rm med}$ = 0.8千吨)、体重($M_{\rm med}$ = 27 kg)和直径($d_{\rm med}$ = 29 cm)以及弹坑大小($D_{\rm med}$ = 9 m)。如果我们的假设是正确的,撞击留下的陨石坑可以通过探测月球探测器探测到。这些…
2019-12-11 astro-ph.EP
Activity in the lunar surface: Transient Lunar Phenomena
在月球表面观测到的瞬变月球现象(TLP)非常罕见,重复率低,观测时间短,导致有关这一主题的信息很少。因此,有必要对它们进行详细研究。它们被观测为过去地质月球活动的非常明亮的气体云。根据其持续时间,有不同的颜色(黄色,橙色,红色)注册。它的大小可以从几公里到几百公里不等。TLP通常发生在某些特定的位置,如在一些陨石坑(阿里斯塔克斯,柏拉图,开普勒等)。以及月海边缘(多产海、阿尔卑斯山地区等)。TLP的暴露时间可以从几秒到一小时多一点不等。本文通过对TLP的文献回顾,从现有的研究报告和科学假设出发,试图将分散在不同月球研究路线上的数据和概念统一起来,并进行理论上的梳理。TLP需要从天体力学和行星天体物理学的角度来解释,以解释诸如释气月球,月震和引力相互作用等现象的可能原因。外推这些假设的物理知识,参数暴露月球脱气理论显示这是最一致的。建立了一个如何观察、描述、解释和预测张力腿电位的理论。
2013-01-07 astro-ph.EP
The inner solar system cratering record and the evolution of impactor populations
我们回顾以前发表的和新获得的陨石坑的大小频率分布在内部太阳系。这些数据表明,月球和类地行星曾受到两类天体的轰击。星群1在早期占主导地位,其大小分布与现今的小行星带几乎相同,并产生了具有复杂、多斜面陨石坑大小-频率分布的严重陨石坑表面。星群2自约3.8-3.7 Ga以来一直占主导地位,其大小分布与近地天体相同,撞击通量低得多,形成的陨石坑大小分布在陨石坑直径0.02公里至100公里范围内呈微分-3单斜率幂律。结合大量的月球和陨石样品测年工作和太阳系动力学理论工作的结果,对这些数据的合理解释如下。近地天体群是群2的来源,在过去约3.7-3.8千兆年中一直处于接近稳定状态;这些天体来自主小行星带,其原因是大小不同的非引力效应有利于较小的小行星被抛射。然而,星族1是主带小行星,可能是在巨行星轨道迁移期间通过重力共振扫掠,以与大小无关的方式从它们的源区弹射出来;这导致了所谓的晚期重轰炸(LHB)。LHB在~3.9 Ga之前开始,在接下来的~100 - 300百万年中达到峰值并迅速下降,并且可能在大约3.8-3.7 Ga到~2 Ga之间更慢。第三个陨石坑群(S群)由次级撞击坑组成,它们可以在小直径的陨石坑记录中占主导地位。
2014-07-16 astro-ph.EP
ISRU Implications for Lunar and Martian Plume Effects
实验、分析和模拟表明,一个足够大的火星着陆器的发动机排气羽流将在火星土壤中形成一个深的陨石坑,将喷出物吹到大约1公里的距离,用高动量的岩石撞击损坏着陆器的底部,并可能使着陆器倾斜,因为挖掘的洞在发动机关闭时坍塌成一个广泛的残留陨石坑。正因为如此,我们认为,我们将没有足够的安全裕度,以土地人类在火星上,除非我们机器人稳定土壤,形成原位着陆垫之前的任务。在恶劣的外星球环境中工作将需要大量时间来开发和认证新技术和现场着陆场建设程序。唯一能合理实现这一目标的地方是月球。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
Has the impact flux of small and large asteroids varied through time on Mars, the Earth and the Moon?
在过去的3 Ga内太阳系的冲击通量通常被假定为随时间的推移是恒定的。然而,在主带的小行星解体事件可能是负责陨石坑尖峰在过去的2 Ga的地月系统。我们在这里调查的521个直径大于20公里的火星撞击坑的小陨石坑的记录的撞击物的大小频率分布的可能变化。我们发现,49个陨石坑(出521)对应于完整的陨石坑人口的这种规模的形成在过去的600马。我们在火星上的研究结果表明,在过去的600 Ma中,小型(> 5米)和大型小行星(> 1公里)的通量是耦合的,彼此之间没有变化。分析了地球和月球上大陨石坑的现有数据集,并与我们在火星上的结果进行了比较。在地球上,我们推断出一组撞击坑的形成位置,由于板块构造重建,并表明在奥陶纪时期,约470 Ma前,形成的一组陨石坑似乎是一个保存偏见。在月球上,陨石坑年龄信号的后期增加可能是由于用于确定这些撞击日期的不确定校准方法(即月球撞击喷出物中的岩石丰度),其他校准与恒定的陨石坑产生率一致。我们的结论是耦合的陨石坑的生产率之间的陨石坑大小的陨石坑和直径下降到100米的内太阳系。这与将小行星送入跨行星轨道的传统模式是一致的:亚尔科夫斯基效应缓慢地将小行星解体产生的大碎片推向轨道共振,而较小的碎片则通过碰撞级联被磨碎。这表明过去小行星分裂对D > 100 m的陨石坑率的影响有限或不存在。
2021-12-31 astro-ph.EP
Origin of the Moon and Lunar Water
本文考察了包括多撞击模型在内的三种月球形成理论,指出不同模型对月球水数量、分布及同位素组成结论不同,并发现月球极区存在约1公里厚的永久冻土层。
2023-10-25 astro-ph.EP physics.ao-ph
Tall Towers on the Moon
月球南极可能含有大量的水在永久阴影的陨石坑那里。在月球基地提取这些水用于生命维持或制造火箭燃料将需要大量的电力,数量级为千兆瓦。获得这种力量的自然地点是“永恒之光之峰”,它位于几公里外的陨石坑边缘和永久阴影陨石坑上方的山脊上。可以捕获的太阳能的数量取决于可以建造多高的塔来支撑光伏电池板。月球的低重力、缺乏大气层和安静的地震环境表明,可以建造比地球高得多的塔。在这里,我们看看在月球上建造混凝土高塔的限制。我们之所以选择混凝土,是因为将大量铁或碳纤维运送到月球的资本成本目前非常昂贵,发电厂的盈利运营是不可能的。混凝土可以在月球表层就地制造。我们发现,最小壁厚(20厘米),塔高达几公里是稳定的。然而,所需的混凝土质量随着高度迅速增加,从1 km处的$\sim$ 760 mt到2 km处的$\sim$ 4,100 mt,再到7 km处的$\sim 10^5$ mt和17 km处的$\sim 10^6$ mt。
2022-02-05 astro-ph.EP physics.pop-ph
Effect of Re-impacting Debris on the Solidification of the Lunar Magma Ocean
斜长岩构成了月球地壳的大部分,被认为是在月球岩浆海(LMO)凝固过程中形成的,这些岩石可能会漂浮到月球表面。这些早期的漂浮外壳会在剩余的LMO上形成一个热毯,延长凝固时间。月球斜长岩的地质年代学表明,LMO冷却,或在一个或多个晚期事件的重熔和再结晶的时间尺度很长。为了更好地解释这一地质年代学,我们模拟了LMO固化的情况下,月球正在不断轰击返回的弹丸释放出的月球形成的巨大的影响。在巨大的撞击之后,超过一个月球质量的物质逃离了地月系统进入日心轨道,其中大部分在返回轨道上返回了1亿年。如果足够大的话,这些射弹会在月球新生的漂浮地壳上刺穿一些洞,使LMO暴露在太空中,并导致更快的冷却。我们使用月球的热演化模型来模拟这些场景,该模型允许在隔离LMO的漂浮地壳中产生(通过撞击坑)和演化(固化和填充)孔。为了有效地产生孔,可以显著加速岩浆海洋的凝固,从而将冷却时间减少5倍以上。如果孔的产生效率低,但抛射体动能向热能的冲击转换有效,则LMO凝固可以在一定程度上延长,将冷却时间延长50%或更多。
2018-04-13 astro-ph.EP
Lunar Exploration as a Probe of Ancient Venus
一块古老的金星岩石可以限制这颗行星的历史,并揭示海洋的过去存在。这些样本可能会在月球上持续存在,因为月球缺乏大气层和显著的地质活动。我们证明,如果金星的大气层在任何一点薄,类似于地球的,那么小行星的影响转移潜在的可检测量的金星表面物质的月球风化层。相对于地球,金星经历了小行星碰撞的增强通量,喷射出轻冲击($\lesssim 40$ GPa)表面物质。最初的发射条件加上近距离接触和与金星的共振,将喷出物的轨道演变成穿越地球的轨道。使用分析模型的陨石坑喷出物和\textit{N}体模拟,我们发现超过$0.07\%$的喷出物降落在月球上。如果金星在过去的3.5 Gyr失去水分,月球风化层将含有0.2ppm的金星物质。如果水的流失超过4个地球亿年,那么0.3ppm的深层陨石是金星的。大约一半的喷出物和月球之间的碰撞发生在$\lesssim6$ km s $^{-1}$,流体动力学模拟表明,足以避免显着的冲击改变。因此,对金星表面样本的回收和同位素分析将以高置信度确定金星是否以及何时拥有液态海洋和/或低质量大气。对阿波罗任务中现有月球样本中的角砾碎屑进行测试可能会提供一个立即的解决方案。或者,即将到来的月球任务的风化层特征可能会为围绕金星演化的这些基本问题提供答案。
2020-10-05 astro-ph.EP
Probing the Moon from Future Asteroid Impacts: A Review
Tsinghua University(清华大学);Inner Mongolia University of Technology(内蒙古工业大学)
通过研究未来小行星撞击事件,探测月球地下和内部结构,以增强对月球结构和演化的理解,并推动月球资源利用和行星防御。
2025-09-01 astro-ph.EP
The Flux of Kilogram-Sized Meteoroids from Lunar Impact Monitoring
流星体撞击月球产生的闪光有助于确定质量低至几十克的撞击物的通量。自2006年以来,美国宇航局马歇尔太空飞行中心的一项例行监测计划记录了300多次撞击。对测光天空期间记录的126个闪光进行了分析,创建了迄今为止最大和最均匀的月球撞击闪光数据集。标准的CCD光度技术应用于视频和光能,动能,和质量估计每个撞击。淋浴协会被确定为大多数的撞击物,并考虑了一系列的发光效率。在月球上,到2.5E-6 kT TNT或1.05E7 J的极限能量的通量为1.03E-7 km-2 hr-1,到30 g的极限质量的通量为6.14E-10 m-2 yr-1。对流星体群的测量和模型进行的比较表明,这一大小范围内的物体的通量略低于(但在误差线以内)来自近地物体和火球群的这一大小的通量(Brown等人,2002年)。月球勘测轨道飞行器在2013年3月17日观测到的一次大型撞击中探测到的陨石坑的大小估计也进行了简要讨论。
2014-04-25 astro-ph.EP