(通讯员:叶茂) 近日,我室李斐教授课题组研究成果“The Ancient Lithospheric Parameters of Impact Basins on the Far Side of the Moon Based on the Mantle and Mare Basalt Load Model”(基于月幔和月海玄武岩载荷模型的远月面撞击盆地岩石圈参数估计)在地学领域一区顶级期刊《Journal of Geophysical Research: Planets》在线发表,博士生张文松为论文第一作者,叶茂副研究员为通讯作者。
月球探测是目前国内外深空探测的热点,我国正在开展探月工程四期任务。相比于月球正面,人类对于远月面的认识相对较少。大型撞击盆地的形成是月球演化的一个基本过程,它们记录了早期太阳系撞击体的历史,充分研究它们的岩石圈物理结构参数对于了解其复杂的形成机制与相关热活动非常重要。传统载荷模型获取的理论导纳和相关性谱无法有效拟合观测导纳和相关性谱,这导致岩石圈有效弹性厚度很难被有效约束,极大程度的限制了对月球背面的了解。
为克服上述问题,课题组提出了一个全新的月幔和月海玄武岩载荷模型(图1),并基于最新的月球全球高精度重力场模型GRGM1200B_RM1_1E0、地形模型MoonTopo2600p及全月壳层厚度模型,开展了远月面撞击盆地岩石圈参数估计。利用本研究提出的载荷模型,有效估算了月球背面大型月海玄武岩覆盖的典型质量瘤盆地Moscoviense、Freundlich-Sharonov和Apollo的弹性厚度和载荷比。基于这些反演结果,本研究能够得到拟合效果较好的理论导纳谱(图2)。这一载荷模型不仅为质量瘤盆地的岩石圈弹性厚度反演提供了初步解决方案,还为理解月球的热演化提供了新见解。
图1 月幔和月海玄武岩的载荷模型的原理示意图(左图表示载荷施加前的各个界面起伏,右图为施加载荷后的界面起伏变化)
图2 月球背面典型质量瘤盆地Moscoviense、Freundlich-Sharonov和Apollo的导纳和相关性谱(上三图为导纳谱,下三图为相关性谱)
这项研究受国家自然科学基金重点项目、面上项目和湖北省自然科学基金等项目的资助。
本文及相关论文链接如下:
1)The Ancient Lithospheric Parameters of Impact Basins on the Far Side of the Moon Based on the Mantle and Mare Basalt Load Model,https://doi.org/10.1029/2023JE008006
2)月球形状及其重力场,http://xb.chinasmp.com/CN/10.11947/j.AGCS.2022.20220139
3)New View of the Lunar Silicic Volcanism in the Mons Hansteen: Formation and Origins,https://doi.org/10.1029/2022JE007289
4)Buried Silicic Volcanoes Discovered in the Gruithuisen Region on the Moon,https://doi.org/10.1029/2023GL103336
5)Lithospheric Loading Model for Large Impact Basins Where a Mantle Plug Is Present,https://doi.org/10.1029/2022JE007620
6)Current state and prospects of the viscoelastic structure at the base of the lunar mantle,https://doi.org/10.1360/SSPMA-2023-0237
7)Correcting flawed orbits with significant along-track offset in LOLA data to remove apparent noise in DEM,https://doi.org/10.1007/s00190-024-01827-4
8)Automatic Change Detection of Planetary Striped Landform on Mars Surface,https://doi.org/10.1109/JSTARS.2024.3371015