月球東方海盆地地質圖：探尋撞擊熔體寶藏，助力樣本返回任務

行星科學研究所的研究人員編製了一份比例尺為1:200,000的月球東方海盆地地質圖，重點識別該盆地形成撞擊所產生的分佈最廣泛且最易獲取的撞擊熔體沉積物，以協助規劃樣本返回任務。

數十億年前，一顆巨大的小行星以極大的能量撞擊月球，使得岩石融化，直至達到超高温且呈現白熱化狀態，科學家將此稱為撞擊熔體。

這些熔體最終冷卻並硬化，形成了一個多環撞擊坑，也就是如今所知的東方海盆地。

取得撞擊熔體樣本極具價值，因為科學家能夠運用實驗室技術來確定熔體凝固的確切時間，進而得知撞擊發生的年代。

問題在於，撞擊後的地質作用，諸如熔岩流和較小規模的撞擊，已將許多原始的撞擊熔體掩埋並混合。

然而，釐清岩石源自哪個撞擊坑是值得付出努力的，因為這項知識能幫助科學家了解在整個太陽系歷史中撞擊頻率是如何變化的，以及撞擊如何塑造了月球、地球和地球上的早期生命。

為了識別原始的盆地撞擊熔體，行星科學研究所的研究員柯比·朗揚（Kirby Runyon）及其同事繪製了一幅新的高解析度東方海盆地地質圖。

朗揚博士表示：“我們選擇繪製東方海盆地的地圖，是因為它兼具古老與年輕的特質。”

“我們認為它約有38億年歷史，這使其年輕到仍有新鮮暴露於表面的撞擊熔體，同時又古老到在其頂部累積了大量撞擊坑，讓情況變得複雜。”

“我們選擇繪製東方海盆地地圖，是為了測試針對那些我們想了解年代、更古老且受侵蝕更嚴重的撞擊盆地的熔體識別策略。”

科學家們使用BFsc（即光滑、有裂縫的盆地底部物質的縮寫）來繪製源自東方海盆地形成時期的原始、未受污染的撞擊熔體。

這些岩石記錄了盆地的年代，而部分這種熔體沉積物會被掩埋在其他地質單元之下，例如圖中以紅色標註的熔岩流。

星星標記出較小撞擊坑的邊緣和碎片，這些撞擊坑挖掘出了先前被掩埋的東方海盆地熔體。

因此，如果來自標記星星位置的岩石與來自BFsc區域的岩石年代相同，地質學家便知道他們可以依靠其他更受侵蝕盆地中類似小撞擊坑的岩石來記錄這些盆地形成的年代。

作者們稱：“我們希望我們的繪圖方法能應用於月球上的其他撞擊盆地，以便未來的樣本返回任務能夠透過從地圖上突出顯示的類似區域採集岩石樣本來測試這種方法。”

“如果從我們地圖上任何標記星星的區域採集的樣本與從表示原始撞擊熔體的BFsc區域採集的樣本年代相同，那麼我們有信心將撞擊熔體採樣技術應用於其他盆地。”

該團隊的地圖發表在《行星科學期刊》（Planetary Science Journal ）上的一篇論文中。

柯比·朗揚等人2024年發表《東方海盆地作為識別可測定年代的月球盆地撞擊熔體及評估撞擊熔體分異的指南》於《行星科學期刊》第5卷第11期第249頁；doi: 10.3847/PSJ/ad862f

本文改編自行星科學研究所發佈的新聞稿。