南極・エイトケン盆地
月面の巨大な衝突クレーター
月面特集
南極・エイトケン盆地
かぐやのデータに基づく南極・エイトケン盆地の地形図。赤は標高の高い場所、紫は標高の低い場所を表す。紫と灰色の楕円形のリングは、盆地の内壁と外壁を描いている。（黒いリングは画像の古いアーティファクトである。）
座標南緯53度 西経169度 / 南緯53度 西経169度 / -53; -169
直径約2,500 km（1,600マイル）
深さ6.2～8.2 km（3.9～5.1 マイル）
エポニム月の南極
エイトケン（クレーター）

南極エイトケン盆地（SPA盆地、/ ˈ eɪ t k ɪ n / ）は、月の裏側にある巨大な衝突クレーターです。直径およそ2,500 km（1,600 mi）、深さ6.2～8.2 km（3.9～5.1 mi）で、太陽系で知られている衝突クレーターの中でも最大級のものです。月面上で確認されている盆地の中では最大、最古、最深です。[1]形成されたのはおよそ42～43億年前のプレネクタリアン期と推定されています[2]（盆地起源とされる月のジルコンの放射年代測定から、正確な年代は43億3800万年前と示唆されています[3] [4]）。この盆地は、盆地の反対側にある二つの地形、つまり一方の端にある月の南極と北端にあるクレーター・エイトケンにちなんで名付けられました。この盆地の外縁は、地球からは月の南端に位置する 巨大な山脈として見え、非公式に「ライプニッツ山脈」と呼ばれることもあります。

2019年1月3日、中国の宇宙船嫦娥4号がこの盆地、[5]フォン・カルマンと呼ばれるクレーター内に着陸した。[6] 2019年5月、科学者らはクレーターの深部で大量の物質が確認されたと発表した。 [7] [8]嫦娥6号は、このクレーター、特にアポロ盆地からサンプルを採取することを目的としている。[9]

発見

盆地の北端に沿った山々を写したアポロ8号の写真

巨大な裏側盆地の存在は、初期のソ連の探査機の画像（ルナ3号とゾンド3号）に基づいて1962年にはすでに疑われていたが、米国の月探査機プログラムによって撮影された広視野の写真が1966年から1967年にかけて利用可能になるまで、地質学者たちはその本当の大きさを認識していなかった。アポロ15号と16号のミッション中に得られたレーザー高度計データは、この盆地の北部が非常に深いことを示したが、[10]これらのデータは軌道上の司令船と機械船の赤道付近の地上経路に沿ってしか利用できなかったため、盆地の残りの部分の地形は不明のままだった。この盆地の北半分を示し、その縁を描いた地質図は、1978年に米国地質調査所によって出版された。[11] 1990年代に宇宙船ガリレオとクレメンタインが月を訪れるまで、盆地についてはほとんど知られていなかった。これらのミッションで得られたマルチスペクトル画像から、この盆地は典型的な月の高地よりもFeOとTiO2を多く含み[12]、そのためより暗い色をしていることが示された。この盆地の地形は、クレメンタイン・ミッション中に撮影された高度計データとステレオ画像ペアの解析によって初めて完全にマッピングされた。最近では、ルナ・プロスペクター・ミッションに搭載されたガンマ線分光計から得られたデータの解析により、この盆地の組成がさらに絞り込まれた。[要出典]

身体的特徴

南極・エイトケン盆地は、月の裏側を写したこの画像の下部にある暗い領域です。

南極エイトケン盆地は、月面で確認されている盆地の中で最大、最深、そして最古の盆地である。[1]月の最低標高（約-9,000メートル）は、南極エイトケン盆地内に位置する。月で最も高い山々は、この盆地の縁に分布しており、山頂標高は最大8,500メートル、山麓高度は最大7,000メートルに達する。[13]この盆地の広大な面積のため、衝突によって大量の物質が掘削された結果、この地域の地殻は通常よりも薄いと予想される。月の地形と重力場を用いて作成された地殻厚マップによると、この盆地の底部から約30キロメートルの厚さが推定されている。これは、盆地周辺の60～80キロメートル、そして地球全体の平均である約50キロメートルと比較して、はるかに薄い。[14]

ガリレオ、クレメンタイン、ルナ・プロスペクターの各ミッションから推定された盆地の組成は、一般的な高地とは異なるようだ。最も重要なのは、アメリカのアポロとロシアのルナ・ミッションで得られたサンプルも、確認されている少数の月隕石も、比較できる組成を持っていないことだ。軌道データは、盆地の底は鉄、チタン、トリウムの含有量がわずかに高いことを示している。鉱物学的には、盆地の底は、主に斜長岩である周囲の高地よりも単斜輝石と斜方輝石がはるかに豊富である。[15]この独特の化学的特徴についてはいくつかの可能性がある。1つは、単に上部地殻よりも鉄、チタン、トリウムがいくらか豊富な下部地殻物質を表している可能性であり、もう1つは、その組成が、月の海を構成するものと同様の、鉄に富む玄武岩の池の広範な分布を反映しているというものである。あるいは、盆地が地殻を貫通して掘削されていた場合、盆地内の岩石には月のマントルの成分が含まれている可能性があります。そして最後に、盆地を取り囲む月の表面の大部分が衝突イベント中に溶融し、この衝突溶融層の分化によってさらなる地球化学的異常が生じた可能性があります。問題を複雑にしているのは、盆地の異常な地球化学的特徴に複数のプロセスが寄与している可能性があることです。結局のところ、盆地の異常な組成の起源は確実には解明されておらず、特定するにはサンプルリターンミッションが必要になる可能性が高いでしょう。[要出典]

1994年、クレメンタイン・ミッションは盆地内に複数の水氷領域を発見しました。これらの領域は、 1998年のルナ・プロスペクター・ミッションとその後の複数のミッションによってより詳細な地図が作成されました。[16]

探検

中国は2024年5月3日に嫦娥6号を送り出し、月の裏側にあるアポロ盆地から初の月サンプルリターンを行った。[17]これは中国の2回目の月サンプルリターンミッションであり、最初のミッションは4年前に嫦娥5号が月の表側から達成した。[18]また、月面の赤外線分光法を実施し、月面の嫦娥6号着陸機を撮影するために、金探と呼ばれる中国のローバーも搭載した。 [19]着陸機、上昇機、ローバーの組み合わせは、オービターとリターン機から分離され、2024年6月1日22時23分（UTC）に着陸した。 2024年6月1日に月面に着陸した。[20] [21]昇降機は2024年6月3日23時38分（UTC）に月周回軌道へ再打ち上げられ、着陸機で採取されたサンプルを運び、その後、月周回軌道上で再度ロボットによるランデブーとドッキングを完了した。サンプルコンテナは帰還機に移され、帰還機は2024年6月25日に内モンゴル自治区に着陸し、中国の地球外サンプルリターンミッションを完了した。

起源

嫦娥5号/6号宇宙船のフルスタック実物大モックアップ。

ほぼ垂直な衝突のシミュレーションでは、火球が地表から 200 km もの深さから大量のマントル物質を掘り出したはずであることが示されている。しかし、これまでの観測では、この盆地のマントル組成を支持する結果は得られず、地殻の厚さの地図は、この盆地の底の下に約 10 km の地殻物質が存在することを示しているようだ。このことから、盆地は典型的な高速衝突ではなく、直径約 200 km の低速の飛翔体 (直径 10 km のチクシュルーブ衝突体と比較) が低角度 (約 30 度以下) で衝突し、そのため月面にそれほど深くは入り込まなかったのではないかという説もある。この推定上の証拠は、南極 – エイトケン盆地の縁の北東にある標高の高い場所にあり、このような斜めの衝突による噴出物である可能性がある。衝突説は、月の磁気異常も説明するだろう。[22]

参照

参考文献

  1. ^ ab Petro, Noah E.; Pieters, Carle M. (2004-05-05)、「激しい爆撃を生き延びて：南極-エイトケン盆地の地表にある古代物質」、Journal of Geophysical Research、109 (E6): E06004、Bibcode :2004JGRE..109.6004P、doi : 10.1029/2003je002182
  2. ^ Ivanov, MA; Hiesinger, H.; van der Bogert, CH; Orgel, C.; Pasckert, JH; Head, JW (2018年10月). 「月面南極-エイトケン盆地北部の地質史」. Journal of Geophysical Research: Planets . 123 (10): 2585– 2612. Bibcode :2018JGRE..123.2585I. doi : 10.1029/2018JE005590 . S2CID  53334293.
  3. ^ Barboni, M.; Szymanowski, D.; Schoene, B.; Dauphas, N.; Zhang, ZJ; Chen, X.; McKeegan, KD (2024-07-24). 「高精度U–Pbジルコン年代測定により、4.338 Gaの月面で大規模なマグマイベントが特定される」. Science Advances . 10 (30) eadn9871. doi : 10.1126/sciadv.adn9871 . hdl : 20.500.11850/685478 . PMC 11268413. PMID  39047092 . 
  4. ^ Joy, KH; Wang, N.; Snape, JF; Goodwin, A.; Pernet-Fisher, JF; Whitehouse, MJ; Liu, Y.; Lin, YT; Darling, JR; Tar, P.; Tartèse, R. (2024-10-16). 「月の南極-エイトケン盆地の年齢が43億3000万年であることを示す証拠」. Nature Astronomy . 9 (1): 55– 65. doi : 10.1038/s41550-024-02380-y . ISSN  2397-3366. PMC 11757148. PMID 39866548  . 
  5. ^ ケイト・ライオンズ「嫦娥4号着陸：中国の探査機が月の裏側に歴史的な着陸」ガーディアン紙。 2019年1月3日閲覧。
  6. ^ 中国の月の裏側への旅：逃したチャンス？ポール・D・スプディス、エア＆スペース・スミソニアン。2017年6月14日。
  7. ^ James, Peter B.; Smith, David E.; Byrne, Paul K.; Kendall, Jordan D.; Melosh, H. Jay; Zuber, Maria T. (2019). 「月の南極-エイトケン盆地の深部構造」. Geophysical Research Letters . 46 (10): 5100– 5106. Bibcode :2019GeoRL..46.5100J. doi :10.1029/2019GL082252. ISSN  1944-8007. S2CID  134219155.
  8. ^ Griffin, Andrew (2019年6月10日). 「月面下で巨大で説明のつかない『塊』を発見」 . The Independent . 2022年5月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年6月11日閲覧。
  9. ^ ジョーンズ、アンドリュー（2024年1月10日）「中国の嫦娥6号探査機が初の月面裏側サンプル採取ミッションのため宇宙港に到着」SpaceNews . 2024年1月10日閲覧。
  10. ^ WM Kaula; G. Schubert; RE Lingenfelter; WL Sjogren; et al. (1974). 「アポロレーザー高度測定法と月面構造の推定」. Proc. Lunar Planet. Sci. Conf . 5 : 3049–3058 .
  11. ^ DE Stuart-Alexander (1978). 「月中央裏側の地質図」.米国地質調査所. I-1047: 1047.書誌コード:1978USGS...IM.1047S.
  12. ^ Taylor, G. Jeffrey (1998年7月). 「太陽系最大の穴」(PDF) . ハワイ大学. 2023年2月5日閲覧。
  13. ^ 月の満ち欠け
  14. ^ Potter, RWK; Collins, GS; Kiefer, WS; McGovern, PJ; Kring, DA (2012). 「南極-エイトケン盆地衝突規模の制約」(PDF) . Icarus . 220 (2): 730– 743. Bibcode :2012Icar..220..730P. doi :10.1016/j.icarus.2012.05.032. 2014年12月21日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
  15. ^ P. Lucey; et al. (2006). 「月面と宇宙-月相互作用の理解」鉱物学・地球化学レビュー誌60 (1): 83– 219. Bibcode :2006RvMG...60...83L. doi :10.2138/rmg.2006.60.2.
  16. ^ 「月の氷 クレメンタインおよびルナ・プロスペクターの成果の概要」。
  17. ^ Andrew Jones [@AJ_FI] (2023年4月25日). 「中国の嫦娥6号サンプルリターンミッション（史上初の月裏側サンプルリターン）は2024年5月に打ち上げ予定で、打ち上げから帰還モジュールの着陸まで53日かかると予想されています。アポロ盆地南部（南緯43度、西経154度）をターゲットとしています」（ツイート）– Twitter経由。
  18. ^ ジョーンズ、アンドリュー（2024年1月10日）「中国の嫦娥6号探査機が初の月面裏側サンプル採取ミッションのため宇宙港に到着」SpaceNews . 2024年1月10日閲覧。
  19. ^ Jones, Andrew (2024年5月6日). 「中国の嫦娥6号がサプライズローバーを月へ運ぶ」SpaceNews . 2024年5月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年5月8日閲覧。
  20. ^ Jones, Andrew (2024年6月1日). 「嫦娥6号、月の裏側に着陸し、独自の月サンプルを収集」SpaceNews . 2024年6月1日閲覧。
  21. ^ Seger Yu [@SegerYu] (2024年6月1日)。 「落月時刻刻 2024-06-02 06:23:15.861」 ( Tweet ) (中国語) – Twitterより。
  22. ^ Wieczorek MA; Weiss BP; Stewart ST (2012). 「月の磁気異常の起源は衝突天体にある」. Science . 335 (6073): 1212– 1215. Bibcode :2012Sci...335.1212W. doi :10.1126/science.1214773. PMID  22403388. S2CID  28619676.

さらに読む

  • G. ジェフリー・テイラー (1998). 「太陽系最大の穴」. 惑星科学研究の発見.
ウィキメディア・コモンズには、南極・エイトケン盆地に関連するメディアがあります。
  • アルベド、地形、鉱物濃度
  • エイトケン盆地で水を探す
  • クレメンタイン・ミッションは、月の南部の地域を地図化しているときにエイトケン盆地で氷を発見した。
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