空間地質學

1877年俄國學者列謝維奇(В．В．Лесевич)根據對隕石和行星望遠鏡光譜學的研究，首次應用“天體地質學”這一術語。20世紀50年代以前，人類僅能從地球上用望遠鏡對月球和其他天體進行觀測，瞭解其形狀、大小、密度及表面特徵，並通過天體的反照率和反射光譜推測它們表面的物質組成。60年代初期至70年代末期，美國和蘇聯相繼發射了一系列宇宙飛船，分別對月球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星及行星際空間進行了探測和研究，拍攝了大量分辨率較高的行星表面精細照片，繪製了類地星體（水星、金星、月球和火星）的地質圖及地質構造略圖，在此基礎上初步瞭解了類地行星的地質演化歷史。美國發射的宇宙飛船對類木行星（木星、土星、天王星和海王星）的行星環進行了較系統的觀測和研究。美國“海盜”1號和2號宇宙飛船在火星表面着陸，蘇聯“金星”13號和14號宇宙飛船在金星表面着陸，直接分析了火星和金星土壤的化學成分，積累了大量珍貴的資料，大大擴展了空間地質學的研究內容。

空間地質學的主要研究內容有：綜合整理和解釋對行星體遙感觀測和載人宇宙飛船探測的資料，在此基礎上推測行星表面的地形特徵、地質構造及地質的演化歷史；行星表面隕石撞擊坑的分佈和密度；行星的火山作用及火山岩的分佈；行星表面物質的化學組成、岩石學和礦物學；行星表面物質的同位素年代學及行星的熱歷史、內部構造和作用過程等。此外，隕石的研究有助於瞭解隕石物質早期歷史，從而進一步推導太陽系物質來源、形成行星的初始物質、行星形成的物理化學環境、方式和過程以及太陽系的化學演化歷史。

空間地質學的主要研究手段有以下幾個方面：①利用飛近行星的宇宙飛船探測行星大氣和行星表面,採用γ射線譜、X射線熒光光譜、紫外線光譜以及光度測定、紅外輻射測量、微波輻射測量及雷達探測等手段主要測定行星表面鉀、鈾、釷及其他元素的丰度；測定表面物質的物理性質（如密度）；測定表面成分並提供行星表面的作用過程和行星分異作用的信息；測定大氣成分並提供行星體去氣作用及熱歷史的資料；測定反照率並提供行星表面地形起伏，結合重力資料進一步瞭解行星殼層的均衡作用；測定表面化學、行星土壤的成熟度及行星分異程度及行星表面的温度等；②載人宇宙飛船和無人駕駛宇宙飛船直接在行星表面着陸，採集樣品或直接分析着陸點附近土壤和岩石的化學成分，並對行星表面及內部的熱流和地震波速等地球物理參數進行探測；③直接分析隕石和月球樣品的物質組成、物理性質和同位素年齡；④根據上述探測資料和分析數據進行綜合分析，提出行星的地質演化模式。

展望　基於目前空間地質學的研究內容和現狀，今後除繼續探測類木行星外，將利用宇宙飛船集中探測類地行星、小行星和彗星，並試圖從火星、金星及小行星取到樣品，以深入瞭解太陽系各天體的成分和物理狀態。

E.A.金著，王道德、謝先德、曹鑑秋譯：《宇宙地質學概論》,科學出版社，北京，1983。(E.A.King,SpaceGeology An Introduction,John Wiley & Sons, New York,1976.)

B.P.Glass,Introduction to Planetary Geology,Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1982.