Credit: NASA/GSFC/Arizona State Univ.
原文網址：http://www.nature.com/news/2010/100727/full/466540a.html
A closer look at cosmic impacts 近看宇宙碰撞
在月球背對著地球的那一面，有一條由暗色石頭組成的岩石流，自一個三公里寬的隕石坑中蜿蜒出來，並形成了舌狀分岔。是什麼樣的機制造成了這種岩石流？科學家相信，當小行星或彗星撞擊月球表面時，將岩石加熱到超過攝氏1000度，導致熔融的物質自隕石坑的邊緣向外流散開了三公里遠，形成這樣的熔岩流。亞利桑那州立大學的行星科學家 Brett Denavi 說：「它的確與眾不同」。
而這樣的撞擊痕跡不只一個。NASA 的 Lunar Reconnaissance Orbitor (LRO) 自2009年6月進入繞月軌道後，以高達50公分的解析度，拍攝月球表面的照片並製作地表圖，揭露了數千個這樣的撞擊痕跡的細節。
目前大多人認為 LRO 最值得炫燿的成果是在月球表面探測到水(見 go.nature.com/oDK7he )，但上週在 NASA Ames Research Center 舉辦的 Lunar Science Forum 中，LRO 一些詳細的照片被公佈出來，也使人對小行星或彗星撞擊的機制和撞擊的頻率有更多的見解－這些資訊可以增進我們在評估其他星球地質年齡的準確度。布朗大學行星地質學家 Peter Schultz 說：「這研究的成果，讓我們在為太陽系定年的方法上，有了新的立足點」。
地球上的隕石坑很快就被風化了，只有少數保存良好的可供科學家研究。而在月球上，除了同一點上再次發生隕石撞擊，使得原有的坑洞被覆蓋過去外，幾乎沒有其他過程可消去隕石坑，故提供給科學家一個天然的實驗室，去了解撞擊時物質如何濺射以及產生熔融態的岩石。Denevi 和她的同事們發現，就算是同樣大小的隕石坑，其產生的熔岩量還是有很大的差別；而在如舌狀分岔的熔岩流中，含有很大量的熔岩。她們也正在研究到底有哪些因素會導致這樣的變異，如撞擊物的速度、組成、跟撞擊角度。
其他研究員正在用 LRO 的資料去找出新形成的隕石坑。透過比較 LRO 的圖片以及 Apollo 任務在 1970 年代所拍的圖片，他們發現過去 40 年來多了 5 個隕石坑，亞歷桑納州的行星地質學家 Alfred McEwen 表示，這發現幫助小組決定物體撞擊月表的頻率。他們目前只看了月表上一小塊長條型的區域，並預期在數年的任務期間內找到更多隕石坑。
這資料可以增進科學家們對地、月在同時間內遭受小天體的碰撞頻率的了解，根據推斷，碰撞頻率的差別應該與天體本身大小有關。要注意的是，雖然地球理論上有較月球高的碰撞頻率，但就實際觀測來說，大到可能威脅地球的小行星可以在太空中被觀測到，但是小的天體則無法被觀測，或是在地球大氣層中就解體；但在月球上，小天體仍然可以留下記號。
數隕石坑的方法可以用來估計太陽系其他固態行星或衛星的地表年紀，而藉由數月球上的隕石坑，可以拿來校正此一方法。科學家們已經訂出，從阿波羅任務中採回的月表樣本的地質年齡，並且將這年齡與採集之區塊的隕石坑密度比較出關係。所以當火星表面某一區域的隕石坑密度計算出來後，研究員可以將此與月表的隕石坑密度做比較，即可以定出地質年齡。
然而，由於月球表面和火星表面遭受撞擊的頻率有差異，這方法需要做修正。此修正包含了估計小行星的軌道、火星在太陽系的位置、火星比月球大且重…等，這些因素都要列入考慮。
結合 LRO 以及其他太空船的觀測，科學家們可以更精準地決定太陽系中各天體遭受碰撞之頻率的相對值。McEwen 和他的團隊，自4年前開始用 NASA 的 Mars Reconnaissance Orbiter 尋找火星的新隕石坑；另外，關於水星近期遭受碰撞的頻率，可能在明年 NASA 的 MESSENGER 號環繞水星時，開始進行了解，但 McEwen 也說，MESSENGER 號可能只能探測到水星上較大的隕石坑。
Schultz 說，這是一個利用觀測，來改進行星表面定年法的機會，打破以往單靠理論模型所做的推斷，他說：「你會想要看大自然展示給你的東西」。
----
ps. 對觀察月球隕石坑有興趣的可以去看看 Zoo Universe 網站中的 Moon Zoo，`Zoo Universe'下有許多`Zoo'，概念是利用鄉民的力量去判別電腦難以判別的圖形，對 Moon Zoo 而言，是要使用者去判別隕石坑的型態；Moon Zoo 的資料來源也是 LRO。
相關網站：
翻譯：小藍點
校稿：小綠人
留言列表
