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雨海

(月海)

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雨海 (拉丁語:Mare Imbrium,拉丁文的意思是"淋浴之海"或"海雨之海")是月球上佈滿整個雨海撞擊盆地的遼闊月海,也是太陽系中最大的撞擊坑之一。雨海盆地形成於後期重轟炸期階段一顆原行星的碰撞,後來湧出的玄武岩熔岩淹沒了這一巨型坑,形成所見的平坦火山平原。通過鈾鉛測年法,估計它的年齡在39.38億年 ± 400萬年上下。撞擊天體的直徑估計約為250 ± 25 公里。月球月海中的特徵較其它區域更少,因為熔化的岩漿填平了撞擊坑並形成一個相對較平整的表面。但就雨海而言,由於後續事件改變了表面地貌,它已遠不如原先那樣平坦了。 [1] 
中文名
雨海
外文名
Mare Imbrium
地理位置
月球

雨海起源

雨海可能形成於38億年前,小行星帶中一顆原行星與月球的相撞。 [1] 

雨海特徵

雨海盆地被三道堆起於巨大撞擊事件的同心環山脈所環繞,最外圈山脈環直徑1300公里,它又分為數段不同的部分:南面是喀爾巴仟山脈,東南方為亞平寧山脈,東面則是嶙峻的高加索山脈,但該山脈環的北部和西側發育情況不太好,似乎這些地方並未因雨海盆地的撞擊而抬升;中圈山脈環由阿爾卑斯山脈和阿基米德隕石坑以及柏拉圖環形山附近的山地所構成;最裏面的一圈環直徑600公里,大部分已被月海玄武岩掩埋,只剩下一些突出於月海平原之上矮丘和山脊,大致圍成一圈。 [1] 
外圈山脈大約高出雨海表面7公里,月海地層一般認為厚約5公里,已知雨海盆地總深12公里。據推測,雨海撞擊形成的原始坑深達100公里,但隨即盆地底部立刻向上反彈。
環雨海盆地周邊為撞擊噴發物覆蓋區,其範圍向外擴展約800公里。同時,圍繞盆地的還有一種被稱為“雨海刻紋”的輻射狀溝槽,它們被解釋為從盆地中噴出的大型拋射物,以低角度掠過月表所犁出的特徵,1893年,美國地質學家格羅夫·卡爾·吉爾伯特(Grove Karl Gilbert)首次辨識出了這種刻紋圖案。此外,遍佈於月球的雨海盆地蛛網狀(輻射狀和同心圈交織運行)斷層模式,也被認為起因於雨海大撞擊,該事件差不多完全擊碎了整個月球岩石圈。雨海盆地正對着的月表對蹠點(背面區),為混沌地形區(範德格坑),據信是撞擊震波穿透月球后聚集於此而造成。雨海寬約750英里(1,210千米)。 [1] 
1968年,五艘月球軌道飛船上的多普勒雷達儀,都在雨海中心發現到了質量瘤或高重力區。雨海質量瘤是月球上最大的,後來的軌道器如:月球探勘者和聖盃號探測器等都確認並拍攝了分辨率更高的測繪圖。

雨海名稱

如同月球上其他的月海一樣,雨海也是喬萬尼·巴蒂斯塔·裏喬利命名的,他在1651年創建的月球命名體系已成為標準化的名稱。
該月海最早的名稱可能是希臘神話的"赫卡忒聖地";普魯塔克曾記錄古希臘將該名給予月球上最大的"地洞和深淵",相信那兒是死者靈魂受折磨的地方。英國天文學家尤恩·阿代爾·惠特克認為這可能指雨海-是裸眼可見的"明亮斑塊中,面積最大且完整的幽暗區域"。 [1] 
大約1600年,威廉·吉爾伯特在他繪製的月面圖中將雨海稱為"大東部區"(Regio Magna Orientalis)。1645年,荷蘭天文學家米迦勒·弗洛倫特·範·朗倫在他的月面圖中稱該月海為"奧地利海"(Mare Austriacum)。

雨海觀察和探測

嫦娥三號計劃的登陸地點是虹灣,但實際着陸地是雨海。 [1] 
雨海在地球上可用裸眼看見,在西方民間傳説可看到的傳統“月亮人”形象中,雨海就是月亮人的右眼。

雨海月球17號

1970年11月17日世界時03:47,前蘇聯的月球17號攜帶着月球車1號在雨海軟着陸(緯度38.28 N, 經度35.00)。這是降落在月球上的第一輛探測車。遠程遙控的月球車1號成功運行並持續工作了數月時間。

雨海阿波羅15號

1971年,美國阿波羅15號載人飛船登陸在哈德利月溪亞平寧山脈之間的雨海東南部。指令長大衞·史考特和登月艙駕駛員詹姆斯·艾爾文在月球表面逗留了三天,包括18.5小時在月表進行的艙外活動。指令艙駕駛員阿爾弗萊德·沃爾登則留在軌道上,拍攝了數百張高分辨率的雨海(及月球其他地區)照片並獲取了其它各類科學數據。月表上的乘員組首度使用阿波羅月球車探索了着陸區並帶回地球77千克(170英磅)月岩。從哈德利·德爾塔山採集的巖樣,被認為是包含有“起源石”的前雨海紀(酒海紀前酒海紀)月殼斷層塊。這也是阿波羅任務僅到訪過的一條月溪,觀察了溪壁中可看到的月球基岩露頭。 [1] 
阿波羅15號的宇航員未經授權攜帶了398張紀念郵票,並在返回地球后推銷 —這導致阿波羅15號郵票醜聞。此外,宇航員未經美國宇航局同意,擅自留下倒下的宇航員雕塑,以紀念在太空探索過程中犧牲的宇航員。

雨海2013年的撞擊

2013年3月17日,一個物體撞擊在雨海表面,產生視星等為4級的爆炸閃光,形成的隕坑可能寬約20米。這是美國航空航天局月球撞擊團隊自2005年開始監測以來,記錄到的最明亮的撞擊。 [1] 

雨海中國登月

2013年12月14日,嫦娥三號降落在直徑6公里的”拉普拉斯 F“隕坑以南約40公里處的雨海北部,月面座標為 北緯44.1260°、西經19.5014°。 7小時24分鐘後着陸器部署了玉兔號月球車。嫦娥三號任務嘗試首次對月表下30米(98英尺) 深處的結構和月壤進行直接測量,並調查月殼下數百米深處的月球內部構造。月球車探地雷達發現了至少九處不同岩層的證據,表明該地區具有驚人複雜的地質過程,其成分與阿波羅飛船和月球探測器登陸點不同。 [1] 

雨海形成原因

雨海形成於39億年前的雨海事件。巨大的隕石(或小行星)撞擊月面形成雨海盆地的碰撞事件。它的影響範圍極大,波及半個月球,形成的雨海盆地為月面上第二大月海盆地,直徑達1123千米。在月球演化歷史中,雨海事件是一個非常巨大的事件。 [1] 
據推測,雨海是由直徑約100千米的小行星撞擊月面形成的。隕擊濺射出的物質達到雨海前沿500千米以外,由衝擊拋出物堆積而成的岩石稱為弗拉摩洛建造。阿波羅14號登月艙着陸點正好位於弗拉摩洛建造上,採集的岩石樣品幾乎全部為複雜的角礫岩,它具有明顯的衝擊和熱效應特徵,這對雨海盆地的隕石(或小行星)撞擊成因説是一個有力的支持。休邁克(EMShoemaker)1964年對雨海形成過程作了如下説明:
①月球形成早期,雨海盆地是隕石撞擊形成的幾個巨大的月坑之一;
②在雨海盆地周圍引起山崩,進一步擴大了月海盆地的範圍;
熔岩大量湧出,掩蓋了月海盆地;
④月海熔岩表面再受隕石的撞擊,又形成許多大小不等的月坑,逐漸形成現今的景觀。

雨海地形地貌

雨海是無水的,“海”這個字來源於早期的觀察者,發現到月面有部分地區較暗。而在當時無法清晰觀察到月球表面的情況下,觀察者們按照其對地球的認識,猜測該地區為海洋,因而其反光度比其他地方較低。相對地,其他比較光亮的地方也就被稱之為月陸了。此外,還有被稱為“湖”的“月湖”;被稱為“灣”的“月灣”;被稱為“沼”的“月沼”。 [1] 
雨海從地形的角度看是封閉的圓環形,它被羣山環抱,是一個典型的盆地結構。它的東北部有阿爾卑斯山脈;東邊有高加索山脈和亞平寧山脈;南面有喀爾巴阡山脈;西部雖然與風暴洋連成一片,但是有較小的前驅山脈;西北方有朱拉山脈;正北有直列山脈和泰納裏夫山脈;在東部海中有斯皮茲柏金西斯山脈。已知整個月球上共有15條山脈,而雨海周圍就有9條。
雨海和它周圍的地勢構成了一個整體。這裏的地勢會使人有錯綜複雜之感。弗雷斯納爾海角將隔開雨海和澄海的大山脈攔腰割斷,北段就是高加索山脈,南段就是亞平寧山脈,從而使雨海和澄海相通。雄偉的亞平寧山脈長640公里,是月球上最大的山脈。向着雨海的一側坡度陡急,形成懸崖峭壁,高出雨海3000多米,而向外一側則比較平緩。
雨海北部地質圖 雨海北部地質圖
紫金山天文台繪製了詳細的雨海地質圖。該地質圖內容豐富,包含了詳細的玄武岩地層單元、月溪、火山口、月脊、斷裂、玄武岩流鋒面等。與過去基於光譜色調劃分的地質圖相比,該地質圖結合了地形數據和熱輻射數據,劃分更為準確。不同期次的晚期玄武岩色調一樣,基於光譜色調的傳統地層劃分方法將他們劃分為同一地層,利用高分辨率地形數據和熱輻射數據清晰顯示不同地層的玄武岩流動鋒面。地質圖也標記出共計38條月溪,比過去的月溪數據庫多出22條。根據玄武岩流動鋒面是否清晰可見,將持續時間最長的愛拉託迅紀玄武岩細分為上愛拉託迅紀(UEm)和下愛拉託迅紀(LEm),並確定了劃分時間為2.3Ga。 [1] 
參考資料