科学家刚刚发现了月球上一个巨大洞穴的“前门”

宁静海是至少一个月球熔岩管的所在地，它可以保存原始且未风化的月球火山活动记录。

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月球表面布满了 200 多个已知的凹坑，岩石和风化层在这些凹坑中塌陷到未知的深度。新的研究发现，位于宁静海的这些坑之一塌陷成熔岩管，并形成了一条可从月球表面进入的地下洞穴管道。

“我们发现了一种进入地下的前门，”意大利特伦托大学的行星科学家、该研究的第一作者莱昂纳多·卡雷尔说。它可以进入原本被屏蔽的月球地下，使这个坑成为未来人类和机器人探索的诱人地点，并可以为月球火山活动提供新的见解。

从下面的反思

月球曾经被岩浆海覆盖，最终冷却成今天可见的黑色玄武岩海。月球科学家长期以来一直认为，像地球一样，月球也可能存在其他火山特征，例如熔岩管。

当熔岩流冷却并形成坚硬的外壳时，就会形成熔岩管。炽热的熔岩继续流过它，就像管道中的污泥一样。最终，熔岩流出管道并留下一个中空的管道，可以连接到空的岩浆室或洞穴。

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卡雷尔说：“我们在月球表面有大量证据表明月球熔岩管可能存在。”月坑、椭圆形陨石坑不是由撞击形成的，而是由地表塌陷成地下空隙形成的，是这些管道最有力的证据之一。月球表面已经拍摄到了 200 多个这样的凹坑，科学家推测它们可能是通向洞穴管道的天窗，这种情况发生在地球上，当洞穴顶部塌陷并将其暴露在地表时。

卡雷尔和他的同事，包括特伦托大学的行星科学家洛伦佐·布鲁佐内 (Lorenzo Bruzzone)，想知道是否有可能使用轨道合成孔径雷达 (SAR) 仪器绘制隐藏洞穴的地图。他们首先在西班牙兰萨罗特岛的两个陆地洞穴系统和也门的巴尔胡特井测试了这种方法，这两个洞穴系统都是行星上的类似物。他们使用 SAR 数据对入口附近的两个陆地洞穴系统进行3D 重建。

卡雷尔说：“我们验证了从太空测量的洞穴特征与洞穴学家在地面测量的特征相符。”这让他们有信心在月球上尝试这项技术。

他们将注意力集中在宁静海坑上，这是一个近圆形的深坑，直径约 100 米，深 105 米。雷达数据是由月球勘测轨道飞行器于 2010 年获取的，该飞行器以一定角度向坑内发送信号，并接收来自底部的雷达反射。

布鲁佐内说：“我们可以从这个坑中探测到……反射清楚地证明了底部的开口和洞穴的入口，这可能是熔岩管的一部分。” “由于地球的验证，很容易理解在月球上看到的信号。”

他们将这些雷达测量数据输入到计算机模型中，以创建熔岩管的 3D 可视化并估计其尺寸。该模型表明入口至少有 45 米宽。根据管道向下倾斜的程度，它从入口处延伸 30 至 80 米，到达月球表面以下 135 至 175 米。研究人员在《自然天文学》上发表了这项研究。

原始的、未受风化的月球历史

“研究那里的岩石，因为它们是未受严酷表面改变的原始岩石，可以提供有关月球火山活动和月球火山活动历史的很多见解。

位于坦佩的亚利桑那州立大学的行星科学家罗伯特·瓦格纳 (Robert Wagner) 表示：“[这项]分析无疑表明，存在一个比我们通过可见波长图像所能看到的更深的通道。”没有参与这项研究。他警告说，这条通道可能不会与更大的洞穴相连，“但这项新研究与目前进入熔岩管的情况是一致的。下一步实际上是派一个任务到这个坑里，直接调查里面有什么那里。”

随着国际社会对月球探索甚至永久居住的关注，月球洞穴因其保护宇航员免受辐射的潜力而引起人们的兴趣。但布鲁佐内和卡雷尔对地质历史更感兴趣，这些地质历史可能保存在熔岩管内的岩石中，免受太阳风和宇宙射线的风化和蚀变。

卡雷尔说：“研究那里的岩石，因为它们是未受严酷表面改变的原始岩石，可以提供有关月球火山活动和月球火山活动历史的很多见解。”

瓦格纳补充说，更重要的是，如果有一个完整的月球熔岩管，那么可能会有很多个。地下熔岩管的普遍存在可以揭示月球岩浆如何移动、冷却和沉积。

“除了屋顶上有一个相对较小的洞外，找到一个完好无损的管道，表明可能有很多深埋的管道等待我们用地震计、重力计或雷达到达地面，以便找到他们，”瓦格纳说。

然而，探索其他坑是否与熔岩管相连将不得不等待月球的雷达覆盖范围扩大。布鲁佐内说：“用光学相机无法看到这一点，”目前可用的月球雷达数据要么分辨率不够高，无法研究较小的坑，要么没有覆盖已发现坑的海月区域。

“根据我们掌握的数据，”他补充道，“不可能清楚地识别反射来证明可以从坑中进入洞穴。”

本文最初发表于Eos.org。阅读原始文章原始文章。