Earthshine on a Young Moon: Explaining the Lunar Farside Highlands
月球背面高地问题指的是一个奇怪而无法解释的事实，即月球背面的地壳平均比月球背面的地壳厚。在这里，我们认识到地球光照的关键影响，并提出它自然地解释了这种半球的二分法。由于吸积的月球迅速实现同步旋转，表面和大气的温度梯度是由接近热，后大撞击地球。这种梯度引导了大气和增生物质的凝结，优先将地壳形成的耐火材料沉积在较冷的背面，导致了原始的大体积化学不均匀性，为地壳的不对称性播下了种子。我们的模型为月球高地问题提供了一个因果关系的解决方案：地球光照产生的热梯度产生了负责定义月球高地的地壳厚度二分法的化学梯度。
2014-06-08 astro-ph.EP
A Theory and Calculation of Lunar Center of Mass Shift and the Crustal Thickness Difference Between Far and Near Sides of the Moon
自1959年苏联太空船月球3号发回第一张月球背面的照片以来，月球远侧和近侧地壳厚度差异的原因一直被认为是天文学上的一个开放性问题。这个问题被称为月球背面高地问题。在这篇文章中，作者推导出了月球的质心从其几何中心偏移以及解释这一现象所必需的月球远、近两侧地壳厚度的差异。尽管已经提出了其他理论来解释这些现象，这一理论解释说，它们是由于地球的外部引力和月球的同步自转对月球物质的影响而自然产生的，革命作者的数学模型计算出的质心移动值为1.6公里，地壳厚度差为16公里。作者推导的质心移动和地壳厚度差的值与其公认值相差5 ~ 10%。作者理论的一个意外的和可推断的结果是，月球的质心向月球中心的移动在月球衰退以目前的速度约1.6 × 10-4毫米/年减少。
2021-05-18 astro-ph.EP
Realistic outcomes of moon-moon collisions in Lunar formation theory
本研究通过结合自洽初始条件、混合流体动力学/N体模拟和材料强度的新方法，揭示了月球间碰撞的真实结果，挑战了完美合并假设，支持了多次撞击假说。
2024-11-13 astro-ph.EP
Lunar Swirls Unveil the Origin of the Moon Magnetic Field
本研究针对月球磁异常与旋涡起源的长期谜题，提出月球旋涡由古代地表电流产生的磁化场作用形成，重建了地下电流三维分布并建立电磁场耦合模型，模拟得出电流与磁场强度参数，指出地壳强电流放电源于古代内部发电机活动，革新了相关起源理论。
2024-08-15 astro-ph.EP
Review of research on lunar dust dynamics
月球尘埃是行星际微流星体超高速撞击月球表面产生的，严重威胁着月球探测的安全。对月尘动力学的研究有助于了解月尘的来源和迁移机制，为月球空间任务的轨道设计提供理论指导。本文综述了月球尘埃动力学的研究进展，包括地月系统的行星际撞击环境，尘埃粒子的质量产生率，初始质量、速度和抛射角度分布，相关的空间探测任务，整个地月系统中源自月球表面的尘埃粒子的动力学模型和空间分布。
2022-07-29 astro-ph.EP
Tidal Heating of the Lunar Magma Ocean: Reconciling an Old Moon with a Young Solidification
Brown University（布朗大学）
研究通过潮汐加热解释月球熔融洋早期热演化，揭示月球形成与固结时间差的成因，预测月球近侧与远侧结晶的不对称性。
2026-04-06 astro-ph.EP
Lunar Resources: A Review
人们对太阳系的资源基础将来可能被用来补充我们自己星球的经济资源的可能性越来越感兴趣。作为地球最近的天体邻居，月球肯定会在这些发展中发挥突出作用。在本文中，我回顾了目前已知的月球上的经济可开发资源，同时也强调了继续月球探测的必要性。我发现，虽然很难确定任何一种月球资源的价值足以推动月球资源开采工业的发展（尽管有时有人声称3He同位素，我认为这是夸大的），但月球确实拥有丰富的原材料，具有潜在的经济利益。这些都与未来应用的层次有关，从使用月球材料促进人类在月球上的活动开始，逐步发展到使用月球资源支持地月系统内的未来工业能力。通过这种方式，逐渐增加对月球资源的获取可能有助于“引导”一个以太空为基础的经济，世界经济，甚至世界环境最终将从中受益。
2014-10-25 astro-ph.EP
Planetary Science by the NLSI LUNAR Team: The Lunar Core, Ionized Atmosphere, & Nanodust Weathering
月球大学天体物理学研究网络（LUNAR）在美国宇航局月球科学研究所（NLSI）的任务范围内进行全方位的科学调查，即月球科学，月球上和来自月球的科学。LUNAR团队的月球科学工作是本白皮书的主题，是在确定太阳系的内容、起源和演化的更广泛背景下进行的。
2011-08-16 astro-ph.EP
Tidal evolution of the Moon from a high-obliquity, high-angular-momentum Earth
在月球起源的巨大撞击假说中，月球是从赤道环地圆盘吸积而来;然而，目前月球轨道倾角为5度，需要一个后续的动力学过程，这一过程仍有争议。此外，巨大撞击理论也受到月球与地球相似的同位素组成的挑战。在这里，我们表明，潮汐耗散由于月球的潮汐演化过程中的一个重要影响，过去的月球倾角必须是非常大的，无视理论解释。我们提出了一个新的潮汐演化模型，从月球在赤道轨道上围绕一个最初快速旋转，高密度的地球，这是一个可能的结果巨大的影响。利用数值模拟，我们表明，太阳对月球轨道的扰动自然会引起一个大的月球倾角，并从地月系统中删除角动量。我们的潮汐演化模型支持最近的高角动量巨型撞击情景，以解释月球的同位素组成，并提供了一条新的途径，以达到地球的气候有利的低盐度。
2018-02-09 astro-ph.EP
Long-term degradation of optical devices on the moon
四十年前，阿波罗宇航员在月球表面放置了第一个后向反射器阵列。它们在激光测距中的持续实用性可能表明月球环境不会损坏光学设备。然而，新的激光测距数据显示，三个阿波罗反射器阵列的效率现在在所有月相都降低了十倍，当月相接近满月时，又降低了十倍。这些缺陷在月球测距的最初几年并不存在，这表明月球环境在几十年的时间尺度上损坏光学设备。角隅棱镜正面的灰尘或磨损可能是原因，当满月时暴露在正面阳光下时，会降低反射率并降低热性能。这些机制可以通过实验室模拟进行测试，在设计用于月球的设备之前必须了解这些机制。
2010-03-03 astro-ph.EP
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
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
Evidence for Lunar True Polar Wander, and a Past Low-Eccentricity, Synchronous Lunar Orbit
正如拉普拉斯在200年前首次指出的那样，考虑到月球目前的轨道和旋转状态，月球的旋转和潮汐隆起明显大于预期。这种过度的变形被归因于一个化石人物，当月球更接近地球时被冻结。然而，观测到的数字仅与偏心和非同步轨道相一致，与我们对月球形成和演化的理解相反。在这里，我们表明，月球质量和影响盆地有显着的贡献，观察到的月球的数字。去除它们的贡献揭示了一个错位的化石图，与早期的真正的极地漂移（由南极-艾特肯盆地的形成驱动）和早期的低偏心率，同步月球轨道相一致。这个新的自洽模型解决了行星科学中一个长期存在的问题，并将为未来月球动力学演化和早期发电机的研究提供信息。
2014-08-28 astro-ph.EP physics.geo-ph
Collisionless Encounters and the Origin of the Lunar Inclination
月球通常被认为是由一个行星大小的物体在行星吸积接近尾声时与原地球撞击所喷射出的碎片形成的。撞击过程的模型预测，月球物质被分解成一个环行星盘，月球的吸积随后将月球置于近赤道轨道。从这个初始状态开始的月球轨道的前向积分预测了一个比月球值小至少一个数量级的现代倾角，这是一个长期存在的差异，被称为月球倾角问题。在这里，我们表明，现代月球轨道提供了一个敏感的记录与地球交叉的星子尚未吸积在月球形成事件的时间引力相互作用。激发的月球轨道可以自然地通过与少量质量（相当于0.0075-0.015 ME最终吸积到地球）的相互作用而复制，这些质量由几个天体携带，与晚期吸积的约束和模型一致。虽然这一过程具有随机因素，但月球倾角的观测值是各种参数最有可能的结果之一。月球轨道的激发最容易通过与早期地球上强潮汐耗散的无碰撞相遇来再现。这种机制消除了以前提出的（但理想化的）激发机制的必要性，并可以限制月球形成事件的行星形成背景和地月系统动力学状态的原始性。
2016-04-16 astro-ph.EP
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
Back to the Moon: The Scientific Rationale for Resuming Lunar Surface Exploration
月球地质记录可以告诉我们很多关于太阳系最早的历史，地月系统的起源和演化，岩石行星的地质演化，以及整个太阳系历史上的近地宇宙环境。此外，月球表面为天文学、天体生物学、基础物理学、生命科学和人类生理学和医学的研究提供了极好的机会。本文提供了一个跨学科的审查突出的月球科学目标在所有这些不同的领域。得出的结论是，要圆满解决这些问题，就需要结束中断了40年的月球表面探索，在月球表面放置新的科学仪器，并从月球表面送回更多的样品。其中一些目标可以通过机器人实现（例如，通过有针对性的样本返回，部署地球物理网络，以及在月球表面放置天线以形成射电望远镜）。然而，从长远来看，这些科学目标中的大多数都将从人类在月球表面的重新操作中受益匪浅。由于这些原因，目前重新启动的机器人月球表面探索计划最好是在未来人类月球探索方案的背景下制定的，例如最近制定的全球探索路线图所提出的方案。
2012-06-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Lunar accretion from a Roche-interior fluid disk
我们使用一种混合的数值方法来模拟月球的形成，从一个冲击产生的磁盘，包括一个流体模型的磁盘内的罗氏限制和N-体代码来描述吸积罗氏限制之外。由于内部盘由于热调节粘度而扩散，材料被输送穿过罗氏极限并吸积成添加到N体模拟中的小卫星。与先前纯N体程序获得的几个月的吸积时间尺度相反，这里月球生长的最后阶段是由内部盘的缓慢扩展控制的，导致月球吸积的总时间尺度为~10^2年。有人提出，内盘可能通过扩散混合与地球成分平衡，这为地球和月球相同的氧同位素组成提供了一个可能的解释。然而，最终月球的质量分数来自内部圆盘，受到圆盘和外部生长卫星之间的共振扭矩的限制。对于质量小于2.5的初始盘，我们发现质量大于0.8的最终月球包含小于60%来自内部盘的物质，这些物质在吸积结束时优先输送到月球。
2012-10-02 astro-ph.EP
Early Dynamics of the Lunar Core
众所周知，月球有一个小的液体核心，人们认为，在遥远的过去，核心可能产生了强大的磁场记录在月球样本。在这里，我们实现了一个数值模型的月球轨道和旋转动力学，包括液体核心的影响。与以前的工作一致，我们发现，月球的核心是动态解耦的月球地幔，这种解耦发生在月球历史的早期。我们的模型预测，月球的核心旋转次同步，和核心和地幔的旋转速率之间的差异是显着的，当月球有一个高的强迫磁共振卡西尼状态转换期间和之后。我们发现，月球液体核心的存在进一步不稳定的同步旋转的地幔为中心的卡西尼状态过渡的半长轴范围广泛。CMB扭矩使它更有可能在卡西尼状态转换期间月球经历了大规模的倾斜阻尼。我们提出了估计相互核-幔的结晶度作为地月距离的函数，我们讨论了这种演变的合理的绝对时间线。我们的结论是，我们的研究结果是一致的岁差驱动的早期月球发电机的假设，并可能解释过去的月球发电机的推断方向的变化。
2019-10-24 astro-ph.EP
Unveiling the secrets of the mid-infrared Moon
月球在可见光和长波红外（LWIR）的光学特性早已被我们的眼睛或仪器观测到。中红外（MIR）月球的样子仍然是一个谜。我们第一次详细介绍了由高分辨率地球同步卫星观测到的和平号月球的外观，并揭示了其外观背后的本质。和平号卫星的外观与其正常可见的外观相反。此外，和平号卫星显示出边缘变暗。MIR月盘的绝对亮度和相对亮度分布都随太阳入射角的变化而变化。和平号月球的特征受月球表面的反射和发射控制。我们还首次展示了月球盘的亮度温度图，而不需要马赛克，这更好地显示了整个月球盘的温度变化。结果表明，亮温与太阳入射角i的关系为cos 1/bi，其功率参数小于基于月球轨道测量的朗伯温度模型cos 1/4 i。在远离日下点时，亮温的下降速度比朗伯模型慢，这是由于地形影响。亮温主要受日照和太阳入射角的影响，并受地形的影响。结果表明，在和平号卫星上，月球呈现出许多以前未知的有趣现象，包含了丰富的月球反射和热辐射信息，可供进一步研究。
2020-03-21 astro-ph.EP
The origin of the Moon within a terrestrial synestia
巨大撞击假说仍然是月球起源的主要理论。然而，目前的模型很难解释月球的成分和同位素与地球的相似性。在这里，我们提出了一个新的月球起源模型。高能、高角动量的巨型撞击可以产生一个超过共转极限（CoRoL）的撞击后结构，该极限定义了共转物体可能的最热状态和角动量。在一个典型的超CoRoL天体中，传统的地幔、大气和盘的定义都不合适，该天体形成了一种新型的行星结构，称为合星。使用冷却synestia结合动力学，热力学和地球化学计算的模拟，我们表明，卫星形成从synestia可以产生我们的月球的主要特征。我们发现，冷却驱动混合的结构，和冷凝产生的卫星轨道内的synestia，由数十条散装硅酸盐地球（BSE）蒸汽包围。小卫星和成长中的卫星被蒸汽加热，直到第一个主要元素（Si）开始蒸发并缓冲温度。小卫星在硅酸盐蒸发的温度和结构的压力下与BSE蒸汽平衡，建立了月球同位素组成和中等挥发性元素的模式。最终，冷却的合星体在月球轨道内消退，结束了月球吸积的主要阶段。我们的模型改变了月球起源的范式，从指定一个特定的影响方案，以实现月球形成synestia。在类地行星形成的末期，产生潜在的月球形成合星的巨大撞击是很常见的。
2018-02-28 astro-ph.EP
The Sun-Earth-Moon Connection: I--3D Global Kinetic Simulation
该研究改进IAPIC全球粒子模拟模型，在同一三维动力学模拟中纳入日、地、月，追踪电离层O$^+$与H$^+$向月球的输运，并再现磁层结构、温度各向异性及回流离子。
2023-08-09 astro-ph.EP physics.space-ph
Origin of the lunar isotopic crisis from solidification of a stratified lunar magma ocean
本文提出，在假设忒伊亚地幔富铁的前提下，分层月球岩浆洋凝固会使上层固体来自原始地球地幔，从而自然解释月球类地球同位素组成，解决月球同位素危机。
2025-09-08 astro-ph.EP
Survivability of Moon Systems Around Ejected Gas Giants
我们研究的影响，行星遇到了喷出的气体巨行星的月球系统。我们进行了一套数值模拟的行星系包含三个小行星质量的行星（最里面的行星在3天文单位）的点，行星从系统中弹出。被抛出的行星有一个由100颗试验粒子卫星组成的初始系统。我们确定的生存概率的卫星在不同的距离，从他们的主行星，测量的最终分布的轨道要素，检查共振配置的稳定性，并表征的属性，从行星剥离的卫星。我们发现，卫星很可能在半长轴超过200行星半径（在我们的情况下为0.1天文单位）的轨道上生存。幸存卫星的轨道倾角和偏心率分布广泛，包括近双曲线轨道和逆行轨道。我们发现，在两体和三体平均运动共振的卫星的很大一部分也幸存下来的共振完好的行星弹射。月球与行星的相互作用，特别是在存在平均运动共振的情况下，可以通过潮汐弯曲使卫星内部熔融数十亿年，就像在太阳系的气体巨行星的卫星中看到的那样。考虑到生命可能存在于伽利略卫星欧罗巴的地下海洋中，这些结果对流浪行星的卫星上的生命有影响-这些行星在银河系中漂移，没有宿主恒星。
2018-09-15 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
The muon Moonshot: Moon subsurface tomography with upward-going muons
School of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University（北京大学物理学院与核物理与技术国家重点实验室）；School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）；Guangdong Laboratory for Advanced Energy Science and Technology（广东省先进能源科学技术研究院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）
提出基于向上μ子的月球地下层析成像μ子登月计划概念，通过蒙特卡罗模拟研究其能谱等，结果显示对探测器高度敏感，可探测地下洞穴和水资源，有望用于未来月球任务。
2026-08-21 astro-ph.EP astro-ph.IM hep-ex
Launching mass from the Moon helped by lunar gravity anomalies
本研究发现月球引力异常可使被动抛射体在特定发射点绕月飞行长达9天，为航天器捕获提供窗口，从而实现低成本利用月球材料进行太空发射。
2024-10-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.class-ph
Calibration and validation of the lunar exploration neutron detector (LEND) observations for the study of the moon volatiles
本文综述了月球勘测轨道器月球探测中子探测器的改进标定方法。我们交叉校准了一套LEND观测和模型的探测器的物理几何形状和组成对麦金尼阿波罗17时代测量的中子通量，月球勘探者中子谱仪超热中子观测，地球为基础的银河宇宙线观测和高度依赖模型的月球中子发射通量。我们的LEND系统的Geant 4软件包的中子输运建模，使我们能够充分分解的不同贡献的月球，航天器和仪器依赖的中子和带电粒子源在LEND任务。通过这种改进的校准，我们现在可以完全预测八个氦3探测器的每一次观测，以及整个LEND现在在月球上进行的十多年观测活动的中子和带电粒子的预期总计数率和部分计数率。这项研究改进了所有探测器的校准。LEND准直和非准直传感器的高空间分辨率说明使用与南极Cabeus永久阴影区相关的中子抑制区。
2021-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Reconstructing the late accretion history of the Moon
高度亲铁元素（HSEs）追踪行星晚期吸积的重要性早已被认识到。然而，月球吸积历史的确切性质仍然是个谜。地球和月球之间的HSE预算存在显著的不匹配，地球的HSE比月球的HSE要多得多。已经提出了几种方案来解释这一难题，包括几个大的撞击物向地球输送HSE，动态冷轨道上的卵石大小的物体吸积增强了地球的引力聚焦因子，以及在~4.10 Gyr之前撞击通量大大减少的“地球引力模型”。然而，大多数这些模型假设一个高的撞击物保留比f（撞击物质量保留在目标上的分数）的月球。在这里，我们进行了一系列的影响模拟，以量化f值，然后通过蒙特卡罗程序制定一个单调衰减的影响通量，计算质量吸积到月球地壳和地幔的历史。我们发现，月球整个撞击历史的平均f值比之前估计的低3倍。我们的研究结果表明，为了与月球地壳和地幔的HSE预算相匹配，HSE的保留应该在大约4.35 Gyr前开始，当时大多数月球岩浆海洋已经凝固。在4.35 Gyr之前增加的质量必须在月球地幔结晶期间失去HSE到月球核心。低的撞击物保留率和HSE在月球地幔中的后期保留相结合，为月球后期吸积质量相对于地球的明显不足提供了一个现实的解释。
2020-11-27 astro-ph.EP
Relativistic Time Modeling for Lunar Positioning Navigation and Timing
本研究针对月球独特引力环境，形式化月球坐标时（TCL）变换，量化表面钟漂移及导航卫星相对论时间效应，为未来月球定位导航授时（PNT）架构提供关键建模基础。
2025-09-10 astro-ph.EP
Effect of lunar rotation on antipodal ejecta deposition
Purdue University（普渡大学）
本文通过考虑月球自转重新评估反极溅射物沉积，发现极地撞击时自转影响小，赤道撞击时影响显著，表明解释月球盆地反极磁异常时需重视自转效应。
2026-08-10 astro-ph.EP
The impact of the Kasatochi eruption on the Moon's illumination during the August 2008 lunar eclipse
在月食期间，月球的变化主要是由于卫星穿过地球阴影时，地球大气层吸收的折射未散射阳光的变化。在地球的明暗分界线上散射的太阳光对月球的影响通常被认为是很小的。然而，我们对2008年8月16日月食光谱的分析表明，漫射阳光是波长小于600 nm的测量光谱的主要组成部分。这一结论得到了两个明显特征的支持，即光谱在短波长处的拖尾和氧碰撞复合物在两个附近波段的不相等吸收。我们的研究结果与2008年8月7日至8日阿拉斯加卡萨托奇火山爆发后在高纬度地区报告的火山云的存在是一致的。云既衰减了未散射的阳光，又适度地增强了散射的成分，从而改变了两种贡献之间的对比度。
2011-06-15 astro-ph.EP physics.geo-ph
Exomoons and Exorings with the Habitable Worlds Observatory II: Finding Endor with Lunar Eclipses
University of Michigan（密歇根大学）；University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；JHU Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；Lunar & Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）
本文提出通过HWO利用月食检测宜居带内巨行星的宜居卫星，探讨其检测方法及可行性。
2026-01-27 astro-ph.EP
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
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
Outcomes and Duration of Tidal Evolution in a Star-Planet-Moon System
我们制定了潮汐衰变寿命的假设卫星轨道太阳系外行星与月球和恒星潮汐。以前的工作忽略了月球潮汐对行星自转的影响，因此只适用于月球质量远小于行星质量的系统。相比之下，这项工作可以应用于相对较大的卫星，这些卫星可能会在新发现的海王星质量和超级地球行星周围被探测到。我们的结论是，当行星/卫星系统远离母星时，卫星更稳定，行星更重，或者母星更轻。相对于先前的公式，包含月球潮汐可以显着延长大质量月球的寿命。我们预计，第一个被发现的系外卫星所在的行星的半长轴在G型恒星周围是0.4-0.6 AU，在M型恒星周围是0.2-0.4 AU。
2012-06-02 astro-ph.EP
Insights into Lunar Mineralogy: An Unsupervised Approach for Clustering of the Moon Mineral Mapper (M3) spectral data
European Space Agency (ESA)（欧洲空间局（ESA））；University of Wroclaw（弗罗茨瓦夫大学）
本文提出用卷积变分自编码器降维提取M3超光谱特征，再用k-means聚类成五组，绘制月球矿物分布图，并与辉夜姬数据验证，展示无监督学习在月球矿物勘探中的价值。
2024-11-05 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
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
What does a convolutional neural network recognize in the moon?
Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology（东京工业大学地球生命科学研究所）
许多人在月亮上看到的是人的脸或动物的图案。虽然这种模式与月球表面成分的实际变化相对应，但每个社会的文化和环境都会影响对这些物体的识别（即，符号）作为特定实体。相反，卷积神经网络（CNN）从训练数据集中的特征形状识别对象。利用CNN，本研究评估的概率的模式月海分类为螃蟹，狮子和野兔的形状。如果月球图像中包含了冰海（月球上的暗带），狮子就被识别出来了。然而，在没有寒海的图像中，野兔的识别概率最高。因此，识别类似于月球图案的物体取决于考虑月海的哪一部分。在人类的认知中，在我们发现月海和动物等物体之间的相似性之前，我们可能会被说服提前看到来自我们文化和环境的特定图像，然后将月球图案调整为想象物体的形状。
2017-08-21 astro-ph.EP cs.CV physics.geo-ph
Constructing Four-Body Ballistic Lunar Transfers via Analytical Energy Conditions
Beihang University（北京航空航天大学）；Tsinghua University（清华大学）
本文通过分析能量条件构造四体球体月球转运，提出了一种结合分析条件的网格搜索方法，实现了高球体捕获率并验证了方法的有效性。
2026-03-11 astro-ph.EP
Implications of Surface Roughness in Models of Water Desorption on the Moon
观测到的月球阳面风化层中存在水分子是一个意外的发现，仍然知之甚少。标准的热物理模型预测的温度太高，吸附水是稳定的。我们建议，这个问题可能是由局部平坦的表面，这是常见的，在这样的模型的假设。在这里，我们应用一个模型，明确考虑表面粗糙度，并占太阳照射，地形，自加热，热再辐射和热传导投下的阴影。我们耦合的热物理模型的一阶解吸月球表面水的模型，并表明，表面粗糙度大大增加了月球的能力，以保持水在其阳光照射的半球在任何纬度，并在$45^{\circ}$的两极，在任何时间的月球一天。因此，我们表明，月球表面粗糙度对月球水的吸附和解吸有很强的影响。因此，考虑表面粗糙度对于准确了解月球表面及其外逸层的水量至关重要。
2022-08-15 astro-ph.EP
On the Construction of Low-Energy Cislunar and Trans-lunar Transfers Based on the Libration Points
月球附近存在着地月平动点和月地平动点，分别称为LL1点和LL2点，它们可以产生不同类型的地月低能转移轨道。采用包含太阳、地球和月球引力的时变解析模型，研究了能量最小的实用转移轨道。然而，不同于圆形限制性三体问题，等效引力平衡是根据来自太阳的引力摄动引起的瞬时Hill边界的几何形状来定义的。近心点高度和偏心率之间的关系是从庞加莱映射获得的所有月球捕获轨道，它提供了燃料成本和捕获轨道要素的统计特征，而不是产生一个指定的月球捕获段。在空间双圆模型下，推导了月球圆轨道捕获轨道所需的最小能量。指出太阳摄动破坏了不变流形在平动点或晕轨道附近的渐近行为。实际上，能量最小地月转移轨道是通过经过LL1点获得的，而能量最小地月转移轨道是通过经过LL2点获得的。最后，通过在LL1和LL2点附近凌日晕轨道，给出了脱离地球后被月球捕获的实际轨道的转移机会，可用于生成整个轨道。
2014-02-12 astro-ph.EP
Spatial heterogeneity in the radiogenic activity of the lunar interior: Inferences from CHACE and LLRI on Chandrayaan-1
在过去，月球内部潜在的放射性活动的线索已经从惰性气体（如氩气）的同位素组成中获得。相对于太阳风的成分，氩（40）相对于氩（36）过量，通常归因于月球内部的放射性活动。几乎所有以前的估计都是基于着陆点的“现场”测量。印度第一次登月任务的月球撞击探测器上的钱德拉高度成分探测器（CHACE）实验沿子午线测量的40 Ar和36 Ar同位素的相对浓度，独立地产生了关于月球内部放射性活动可能的空间异质性的线索，此外还提供了月球表面沿近地面轨道的指示性“古代”。月亮的一面这些结果广泛证实了月球激光测距仪（LLRI）在主轨道飞行器月船1号的独立地形测量。这些实验的独特组合提供了高空间分辨率数据，同时表明月球内部和月球环境之间可能存在密切联系。
2013-02-23 astro-ph.EP physics.atom-ph physics.geo-ph
Constraining low-altitude lunar dust using the LADEE-UVS data
研究月球尘埃对于探索月球和其他无空气行星体至关重要。月球大气和尘埃环境探测器（LADEE）航天器上的紫外线和可见光分光仪（UVS）进行了一系列几乎临边活动，以寻找黎明终结者区域附近的尘埃。在这些活动中，仪器盯着月球边缘以外黄道背景中的一个固定点，而航天器则在逆行轨道上从月球的阳光照射到黑暗的一面。从这些活动中获得的光谱探测了月球表面几公里内的高度，该区域的尘埃数量没有受到以前轨道航天器遥感观测的很好限制。过滤这些光谱，以消除不同的仪器信号，使约束被放置在潜在的信号从灰尘的气氛。这些过滤后的光谱与预测的尘埃大气与各种指数尺度的高度和粒度分布，以产生这些潜在的人口的尘埃数密度的上限。对于与$s^{-3}$（其中$s$是颗粒尺寸）成比例的微分尺寸分布和1 km的标度高度，我们得到月球表面尘埃颗粒数密度的上限为142 $m^{-3}$。
2021-10-25 astro-ph.EP
Lunar Exploration: Opening a Window into the History and Evolution of the Inner Solar System
月球地质记录包含了丰富的内太阳系历史档案，包括与理解地月系统的起源和演化、岩石行星的地质演化以及我们当地的宇宙环境有关的信息。本文简要回顾了迄今为止的月球探测，并描述了未来的探测计划将如何进一步推进我们对月球、地月系统和太阳系的起源和演化的理解。得出的结论是，进一步的进步将需要在月球表面放置新的科学仪器，并从月球表面返回更多的样本。其中一些科学目标可以通过机器人来实现，例如通过现场地球化学和地球物理测量以及通过精心选定的样本返回任务。然而，从长远来看，我们认为，月球科学将大大受益于人类在月球表面的新行动，例如通过实施最近提出的全球探索路线图。
2014-08-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Temperatures of lunar impact flashes: mass and size distribution of small impactors hitting the Moon
过去20年来一直在监测月球撞击闪光，以确定厘米至分米大小的近地天体的质量频率分布。在这项工作中，使用望远镜观测的R和I波段的NELIOTA数据库，冲击闪光温度的推导。发现它们的范围在大约1，300和5，800 K之间。此外，还发现，温度值似乎具有比高斯函数明显更宽的分布，因此难以通过分配平均温度来估计撞击闪光光能量。通过测量闪光温度并假设黑体发射，我们在这里推导出撞击的能量。我们还研究了每个事件的潜在联系，以个人流星体流，这使我们能够分配一个冲击速度，从而约束弹丸质量。撞击物的质量在几克到几百克之间，而它们的大小只有几厘米，其大小频率分布与其他研究相似。
2019-02-03 astro-ph.EP
Astrophysics Conducted by the Lunar University Network for Astrophysics Research (LUNAR) and the Center for Lunar Origins (CLOE)
[摘要]月球是一个独特的平台，可以进行天体物理测量。月球大学天体物理学研究网络（LUNAR）和美国宇航局月球科学研究所（NLSI）内的月球起源和演化中心（CLOE）团队正在说明月球如何被用作推进天体物理学重要目标的平台。与天体物理学相关并与美国宇航局的战略目标保持一致，新世界，天文学新视野和天体物理学所阐述的所有三个主要研究主题都由LUNAR和CLOE解决，即探测宇宙黎明，了解新世界和宇宙物理学
2012-09-11 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Volatile loss following cooling and accretion of the Moon revealed by chromium isotopes
地球和月球岩石在耐火元素方面具有化学和同位素相似性，这表明它们有共同的前身。相比之下，与地球地幔相比，月球岩石中挥发性元素的显着耗尽以及重同位素的富集表明月球经历了挥发性物质的蒸发损失。然而，在蒸发过程中是否平衡，如果是这样，在什么条件下（温度，压力和氧逸度）仍然不受约束。铬可能揭示了这个问题，因为它有几个化学稳定的氧化气体物种，可以区分动力学和平衡状态。在这里，我们提出了在陆地和月球岩石中的高精度铬同位素测量，揭示了在月球中的铬的较轻的同位素富集相比，地球地幔由100 +/- 40 ppm每原子质量单位。这一观察结果与铬分区成富氧气相与原月球平衡，从而稳定的氧化铬物种是同位素重的氧化铬相比，在月球熔体。1600至1800 K的温度和氧逸度附近的法雅岩磁铁矿石英缓冲区需要解释地球地幔和月球之间的元素和同位素的差异铬。这些温度远低于巨大撞击后的模拟温度，这意味着挥发性损失并不是在撞击的同时发生的，而是在月球冷却和吸积之后发生的。
2018-12-24 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
Chang'e 7 Lunar Lander Optical Camera-Telescope: Optical Astronomy from the Moon
The University of Hong Kong（香港大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；International Lunar Observatory Association（国际月球观测站联盟）
该研究介绍了嫦娥七号搭载的一款轻量化大视场光学相机-望远镜的设计、性能及模拟观测能力，该相机由多方合作研发，将用于月球南极的天文观测。
2026-08-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of irregular and runaway moons/exomoons through moon-moon scattering
太阳系中的气体巨行星拥有多个规则和不规则卫星的大型卫星系统。规则卫星以圆形、低倾角的短周期轨道围绕其母行星旋转，并被认为是通过凝结过程就地形成的。相比之下，不规则卫星的轨道高度倾斜（甚至逆行），通常是偏心的，并且围绕其主行星运行的周期很长。因此，不规则卫星通常被认为是在以太阳为中心的轨道上的未绑定物体，后来被捕获到它们目前围绕行星的轨道上。在这里，我们研究了一种不同的可能性，其中规则的卫星形成在原地，并通过相互月球-月球散射动态演变。我们发现，这种演变可以激发卫星到高偏心率和倾角。我们发现，卫星要么从主行星上被弹射出来，成为失控的卫星，要么保持束缚，成为围绕主行星倾斜和偏心轨道的不规则轨道卫星。被抛出的卫星，与行星无关，即使在逆行轨道上，也可以暂时被主行星重新捕获。这样的卫星最终会从系统中被重新抛出或与行星碰撞，至少在没有耗散过程的情况下（例如与现有的束缚卫星碰撞，碎片盘或通过与主行星的潮汐相互作用），目前还没有建模。未被捕获的失控卫星可能最终被逐出太阳系，或被捕获到稳定的太阳中心轨道，并有助于小行星或海王星外天体的种群。这种情况可能与太阳系中的气体巨星卫星和系外卫星的动态演化有关。
2014-07-09 astro-ph.EP
Near/Far Side Asymmetry in the Tidally Heated Moon
利用粘弹性质量弹簧模型模拟跟踪潮汐扰动体内部的热分布，我们测量了在地球偏心轨道上的自旋同步月球地壳加热的不对称性。由于地球潮汐场的八极阶矩，在月球与地球的几个地球半径范围内，我们发现在月球壳层中单位面积的潮汐加热是不对称的，并且在其近侧比远侧高10 ~ 20%。潮汐加热降低了地壳基底热通量和岩浆海洋结晶速率。假设局部地壳生长速率取决于局部基底热通量和潮汐加热在纬度和经度上的分布，热传导模型表明，适度不对称和生长的月球地壳可以保持其不对称性。近/远侧不对称的潮汐加热可能是月球地壳不均匀生长的触发因素。
2019-04-10 astro-ph.EP
Lunar Outgassing, Transient Phenomena & the Return to the Moon, II: Predictions and Tests for Outgassing/Regolith Interactions
我们遵循论文I，预测通过月球表面泄漏的气体如何影响风化层，这可能通过光学瞬态月球现象（TLP）和相关效应来观察。我们涉及几个过程，但集中在低和高流速极端，也许是最有可能的。我们模拟爆炸放气的最小的气体超压在风化层的基础上，释放风化层塞上面。这种扰动的时间尺度和影响范围是一致的，观察到的TLP，我们还讨论了其他影响。对于缓慢流动，通过风化层逃逸延长低扩散率。最近在深层岩浆样本中发现的水是候选挥发物中唯一的，能够在风化层基底和表面之间冻结，特别是在月球两极附近。对于主要的放气地点，我们考虑了水冰的可能积累。随着地质年代的推移，冰的积累可以通过风化层向下演变。依靠除水以外的气体，风化层的扩散性可能会受到化学抑制，阻止渗漏，迫使冰区扩大到更大的地区，达到平方公里的规模，特别是在高纬度地区。我们提出了一个经验的前进道路，其中当前和即将到来的技术提供控制，灵敏的探头放气。光学瞬态/释气连接，通过地球遥感解决，建议成像和/或光谱学，但月球释气的方面可能更隐蔽，如上所述。TLP暴露出一些释气，但释气一定会产生TLP吗？我们还建议更多的侵入性技术，从雷达到原位探测。这些方法中的许多应该在原始的月球大气层中进行，然后在人类返回月球时可能会产生明显的混乱信号。
2009-10-15 astro-ph.EP
Growth of the Moon due to bodies ejected from the Earth
本文研究了从地球抛射天体的轨道演化，发现这些天体落入月球的概率较低，不足以使月球胚胎在当前轨道上生长至现有质量，支持月球在地球附近形成并生长的观点。
2024-05-30 astro-ph.EP
