科学家借助缺失的月亮带解决月球之谜

驾水客 2018-06-07 21:56:24

1972年12月,宇航员哈里森·施密特用一个可调式取样勺在阿波罗17号任务期间检索月球样本。新修复的月球数据磁带显示阿波罗号宇航员的活动稍微温暖了月球表面。科学家在用八年的时间从阿波罗计划中恢复失去的月球数据后,在一项新的研究中报告说,他们已经解决了一个数十年前月球在70年代略微升温的谜团。

自从阿波罗号任务开始后不久,科学家就开始怀疑气候变暖的原因,当时宇航员在月球上部署了探测器来测量来自内部的热量。科学家们找回的丢失的数据磁带在20世纪70年代填补了记录间隙,并帮助研究人员确定阿波罗宇航员本身变暖的来源。

宇航员通过步行和驾驶漫游车来扰乱月球的表层土壤。因此,月球反射太阳的光线减少到太空,这使得月球表面温度升高1-2摄氏度(1.8-3.6华氏度),受到干扰。根据研究人员发表的一项新研究详述了地球物理研究期刊的结果,这项新的研究结果表明,在月球上部署宇航员或仪器而不干扰地面环境几乎是不可能的,这些信息对未来的月球任务可能有价值。:行星,美国地球物理联盟的日记。“在安装仪器的过程中,您可能最终会干扰您想要进行测量的地方的地表热环境,”得克萨斯州拉伯克德克萨斯技术大学的行星科学家Seiichi Nagihara说,新的研究。“这种考虑肯定会涉及设计将在未来部署在月球上的下一代仪器。”

左图:宇航员James Irwin拍摄的这张照片显示了从地面突出的Apollo 15热流探头1的钻孔和电缆。在蛀牙周围,可以看到宇航员的脚印。右图:宇航员哈里森·施密特的这张照片显示了从地面突出的阿波罗17号探针2的钻孔和电缆。

在1971年和1972年的阿波罗15号和17号任务期间,宇航员部署探测器来测量月球的地下温度,并试图量化从月球核心到其表面有多少热量。科学家们预计,这些热流量测量将告诉他们月球的核心是否像地球一样热,以及它的地壳和地幔的岩石能产生多少热量。从1971年到1977年,这些探测器测量了月球表面以及几米到其地下的温度。原始温度数据被传输到休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心,在那里它被记录在开放式卷盘磁带上。技术人员随后将录音带交给参与任务的科学家分析数据并归档。

但是,当热流实验于1977年结束时,只有1971年至1974年的磁带被存档在国家空间科学数据中心 - 美国马里兰州格林贝尔德戈达德太空飞行中心的美国宇航局空间科学任务数据档案库中。其他磁带,大概仍然与分析它们的科学家们一起,从未被存档,并且大多数磁带从此丢失。2010年,Nagihara和几位同事决定追踪1975年至1977年的热量损失数据,以回答一些悬而未决的问题。一个长久以来的谜团是为什么月球的地下温度在热流探测器部署后的几年中逐渐增加。

行星科学家们数十年来一直在讨论这种无法解释的变暖的原因。有人怀疑这是由于宇航员的活动,而另一些人则认为这可能是由于月球轨道的变化或来自地球的过量辐射。

阿波罗17号登陆点附近的月球侦察轨道摄像机(LROC)图像。请注意,月球表面实验部署地点周围的表面比周围环境更暗。当研究人员开始寻找缺失的数据时,他们发现美国国家航空航天局已经创建了一套专门用于存档的磁带。他们在1975年4月至6月的数据中发现了440个这样的档案磁带,它们收集了美国马里兰州苏特兰的华盛顿国家记录中心的粉尘,该中心存储了来自几个美国联邦机构的记录。

在休斯敦的月球和行星研究所,研究人员恢复了数百个每周记录,记录从1973年到1977年的热流探针的温度读数。这些记录帮助科学家重建了档案录音带未涵盖的时间的温度读数 - 1月直到1975年3月和1975年7月至1976年2月,当仪器开始到其功能性寿命的终点。科学家花了数年的时间从数十年的磁带中提取数据,并花费数年的时间来分析其内容,包括恢复描述每个探针如何校准的文档以及如何处理每个探针记录的数据。

缺少的磁带和每周的性能日志为研究人员提供了足够新的信息来梳理出神秘加热的可能原因。靠近表面的探针看到更大的温度跳跃,并且比探针更深地看到它,这表明热量从表面开始向下移动。研究人员还将新数据与月球侦察轨道器的月球表面图像配对。这些照片显示,宇航员的活动扰乱了他们着陆点的地表环境,使得这些地区的月球土壤变暗。较深的土壤吸收更多来自太阳的光线,这使得它变暖,研究人员怀疑这是造成变暖的原因。Nagihara说:“在表面上获得非常微妙的变暖并没有太大的干扰。” “因此,对历史数据和月球新图像的分析确实帮助我们描述了地表如何变暖。”

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简介:乘风破浪,追逐自由。