跳至內容

陶拉斯-利特羅谷

維基百科，自由的百科全書
已標示的陶拉斯-利特羅谷航拍照（下方為北）。

陶拉斯-利特羅谷（Taurus–Littrow）是月球正面位於20°00′N 31°00′E / 20.0°N 31.0°E / 20.0; 31.0處的一道月谷， 曾是1972年12月美國阿波羅17號任務-也是迄今為止最後一次載人登月的著陸點[1][2]。

該山谷位於沿澄海邊緣一道形成於38到39億年前，某小型天體撞月時澄海拋出岩石所構成的山嶺東南，坐落在利特羅隕石坑以南的金牛山脈中，它的名稱就得源這二者。該月谷的名字由阿波羅17號太空人提出，最終在1973年被國際天文學聯合會批准接受[1]。

阿波羅17號收集的數據顯示，山谷周圍的大山丘主要由富含長石的角礫岩構成，而谷底下方則為玄武岩，地表覆蓋了一層疏鬆的表岩屑或各種地質事件形成的混合物[3]。在其它候選地址因各種原因被淘汰後，陶拉斯-利特羅月谷才被選定為阿波羅17號的登陸點，而選擇該地點的目的是為在同一地點採集古老高地和年輕火山的地質樣本[4]。

地質

形成和地理

澄海形成數百萬年之後，熔岩開始從月球內部上涌。阿波羅17號太空人尤金·塞爾南和哈里森·施密特在該地區所收集的熔岩、岩石和月壤樣本，充分揭示了月球的自然變遷和月球地質年代[1]。

1972年阿波羅17號任務期間，太空人哈里森·施密特在陶拉斯-利特羅谷的一塊巨石旁，右邊可看到南丘。

在澄海盆地和陶拉斯-利特羅月谷形成後的1億到2億年間，熔岩開始滲出月殼並逐慚湧入進低洼地區[1]。這些熔岩流通常伴隨有岩漿噴泉，使得周邊區域覆蓋了一層細小的玻璃球粒。這些球粒有時呈橘紅色，這解釋了阿波羅17號太空人在矮子月坑所發現橘紅月壤的成因，但大部分的球粒都為深黑色，因此，也使得從地球上看，澄海盆地呈現出幽暗的外觀[1]。

阿波羅17號發現的橘紅色月壤特寫

山谷本身徑直伸向澄海中心[1]，兩側分布有相對應的大山丘[1]，分別稱之為北丘和南丘，這些山丘的高度使月谷比美國大峽谷還要深[5]。靠南丘坐落了一座以哈里森·施密特故鄉-新墨西哥州銀城附近的熊山命名的山嶽。雕塑陵群(The sculptured hills)和東側山丘構成了山谷的東部邊緣，往西，一道峭壁橫斷山谷並高出谷底約2000米(1.2英里)。北、南丘之間的隘口構成該月谷通往澄海的主要入口[1][6]。

根據阿波羅17號的觀測，谷底地表起伏大體平緩，整個谷中散布著各種尺寸的巨石和其他地質沉積物。在位於直接著陸點以西的 ALSEP 月球實驗部署區，巨石平均大小約為4米，且密度遠高於谷中其它地區[7]。

大約在介於1500-2000萬和7000-9500萬年前，小天體撞擊月球而形成第谷坑，這次撞擊產生的次級坑群遍布於月面各個地區，來自這些坑群的檢測數據表明，月谷中的中央坑群就可能就形成於前述的撞擊。在分析所知由第谷坑撞擊所引發的次生坑群時，發現它們中大多具有沿射向的濺射覆蓋物毯或表岩屑，並有著獨特的"鳥爪"圖案。 阿波羅17號觀測數據以及月谷中央坑群與所知第谷次級坑之間的比較顯示，兩者有許多相似之處。中央坑群有指向第谷坑的鳥爪圖痕和直接伸向南丘的淺色岩屑覆蓋層，後一項證據進一步支持了這種假設，即受第谷坑的次生撞擊，上述山丘發生崩塌進而形成淺色覆蓋層。更大範圍的分析表明，撞擊坑群可能是更大的第谷次生坑群的一部分，包括位於北丘上的隕坑和更北的利特羅隕石坑周邊的坑群。 如果確實相關，則較小坑群組成的大坑群，可能屬於附近第谷射紋線的一部分[3]。

陶拉斯-利特羅谷地質圖.
圖例:
  極暗覆蓋物層
  淺色覆蓋物層
  深色覆蓋物層
  平地
  山巒
  高地區
  隕石坑
  隕石坑

構成

阿波羅17號任務的證據顯示，山谷周圍的山丘主要由富含長石的角礫岩構成，而玄武岩的谷底則是山谷歷史上熔岩流湧出的結果。地震學研究表明，谷底下方的玄武岩厚約1400米（4593.2英尺），在谷底玄武岩層上方是各種成分的疏鬆沉積物，其範圍從火山物質到撞擊形成的表岩屑等等。谷底異常低的反照率或反射率，其直接原因是那裡的火山物質和玻璃顆粒所造成。谷底遍布的較深隕石坑也發揮了"天然探孔」的作用，可讓太空人對谷底下方的玄武岩進行採樣，這些玄武岩樣本主要由斜長石組成，但也含有一定數量的單斜輝石和其它礦物[3]。

谷底疏鬆的表岩屑厚約14米（46英尺），包含許多撞擊噴出物，最明顯的是第谷坑的濺射物。這使得能從其中獲得第谷坑的岩樣而無需實地勘查該隕坑。山谷中的一些隕石坑極可能來自第谷坑的次生撞擊，這也為取樣那次的撞擊拋出物創造了進一步的機遇[3]。

陶拉斯-利特羅谷底還分布有數處地質沉積物，它們起源於月球地質年代中的幾個不同事件。其中之一是一種淺色覆蓋層，一系列突出的淺色沉積物，從南丘綿延約6公里（3.7英里）一直穿過谷底。登月前的分析表明，該沉積物可能是源於南丘北坡的山體滑坡，任務後，礦物樣本分析表明，它主要由細粒礦物和散落的碎岩屑組成，大概是從南丘某處蔓延至谷底。 樣本證據以及阿波羅17號任務期間的目視觀測表明，整個山谷中各處光照強度並不相同，距南丘越遠的隕石坑，陽光能穿透到較暗的下層物質，而與此同時，靠近南丘75米（246英尺）內的隕石坑，陽光似乎根本無法穿透較暗的地層。該覆蓋層的年齡估計與中央坑群大致相同，或約為7000至9500萬年[3]。

「76535號橄長岩」是一塊在月谷中採集的岩樣，主要由橄欖石和斜長石構成的粗粒橄長岩，被認為是從月球取回樣本中最有趣的[8]，它一直是熱年代學探究月球是否曾產生過內核動力或形成過金屬內核的主要研究對象[9]。

靠近登月艙附近採樣的岩石大多是多孔狀的粗粒底層玄武岩，也有一些細粒玄武岩。與在直接著陸區所觀測到的一樣，谷底大部分地區主要為風化層以及月球歷史上受多次撞擊而被鑿出的大小不同的碎岩石[7]。

阿波羅17號玄武岩礦物成分[3]
礦物質 顯微體積 % 常規體積 %
斜長石 22–45 20–50
單斜輝石 31–51 30–70
橄欖石 0–7 0–10
鈦鐵礦/不透明物 13–26 5–25
方石英 0–6 -
尖晶石 痕跡 -
玻璃 痕跡 -

登陸地選擇

由於阿波羅17號是阿波羅計劃的最後一次登月任務，因此確定了數個不同的科學目標，以最大限度地提高任務效率。之前任務曾選擇但又遭放棄的著陸地點現再次被重新考慮，陶拉斯-利特羅谷是阿波羅17號幾個備選著陸點之一，此外，還有第谷坑、哥白尼環形山、月背的齊奧爾科夫斯基環形山等等，但除了陶拉斯-利特羅谷外，其餘地點終因科學和/或操作上的原因而被排除，其中降落第谷坑是一件非常危險的事情，因為發現那裡的地形過於崎嶇；齊奧爾科夫斯基環形山又位於月球背面，著陸那裡需增加通信衛星費用，以便保持月表作業期間太空人與地面控制小組之間的聯繫；而登陸哥白尼環形山則被視為低優先級別[4]。

陶拉斯-利特羅谷最終被選中，原因是要在同一個著陸點採樣古老高地和年輕火山的岩石樣本。陶拉斯-利特羅谷通過第谷坑拋出物的形式提供了這兩種高地物質，並為該地區一些隕石坑可能起源於火山事件的推測提供了素材[4]。

阿波羅17號任務拍攝的陶拉斯-利特羅月谷全景圖.

陶拉斯-利特羅谷中的隕坑

另請參閱

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 The Valley of Taurus-Littrow. Apollo 17 Lunar Surface Journal. National Aeronautics and Space Administration. [7 September 2010]. （原始內容存檔於2019-07-14）. 
  2. ^ Taurus-Littrow Valley. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union. [7 September 2010]. （原始內容存檔於2019-12-12）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Wolfe; Lucchitta; Reed; Ulrich; Sanchez. Geology of the Taurus-Littrow valley floor. Lunar Science Conference, 6th. 1975, 3: 2463–2482. Bibcode:1975LPSC....6.2463W. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Apollo 17 Landing Site Overview. Lunar and Planetary Institute. [7 September 2010]. （原始內容存檔於2011-08-28）. 
  5. ^ Landing at Taurus-Littrow. Apollo 17 Lunar Surface Journal. National Aeronautics and Space Administration. [7 September 2010]. （原始內容存檔於2019-07-14）. 
  6. ^ Head, James. Morphology and structure of the taurus-littrow highlands (Apollo 17): evidence for their origin and evolution. Earth, Moon, and Planets. 1974, 9 (3-4): 355–395 [30 August 2010]. Bibcode:1974Moon....9..355H. doi:10.1007/BF00562579. [永久失效連結]
  7. ^ 7.0 7.1 Bailey; Lucchitta; Muehlberger; Scott; Sutton; Wilshire. The Geologic Investigation of the Taurus-Littrow Valley: Apollo 17 Landing Site. [19 September 2010]. （原始內容存檔於2021-03-09）. 
  8. ^ 76535 Trocolite (PDF). National Aeronautics and Space Administration. [26 October 2010]. （原始內容存檔 (PDF)於2010-05-27）. 
  9. ^ Garrick-Bethell, Ian; Weiss; Shuster; Buz. Early Lunar Magnetism. Science. January 2009, 323 (5912): 356–359 [25 November 2010]. Bibcode:2009Sci...323..356G. PMID 19150839. doi:10.1126/science.1166804. （原始內容存檔於2015-09-24）. 

外部連結

維基共享資源上的相關多媒體資源：陶拉斯-利特羅谷
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=陶拉斯-利特罗谷&oldid=72950166」