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南極-艾特肯盆地：修订间差异

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{{lunar crater data |
[[File:Aitken Kagu big.jpg|thumb|400px|依據[[月亮女神 (太空飛行器)|月亮女神號]]的資料繪製的南極-艾托肯盆地地形圖。紅色代表高海拔，紫色代表低海拔。]]
| name = 南极-艾托肯盆地
| image = Aitken Kagu big.jpg|200px
| caption = 根据[[日本]][[月亮女神 (航天器)号|辉夜姬号]]探测器数据绘制的地形图，红色代表高地、紫色为低地，紫圈和灰色分别为盆地的内、外壁痕迹。
| latitude = 53
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| eponym = [[月球南极]]<br>[[艾肯 (环形山)|艾托肯环形山]]
}}


'''南極-艾托肯盆地'''是在地球的衛星－[[月球]]－上最大的[[撞擊坑]]，直徑大約2,500公里，深約13公里，它是整個太陽系中已知的撞擊坑中最大的之一（第二大的是火星南半球的[[希臘平原]]）；它也是被公認在月球上最大、最古老、和最深的盆地<ref name=Petro>{{Citation
南极-艾托肯盆地<ref name=Chikmachev_2009/>是[[月球背面]]一座巨大的[[月球陨石坑|撞击陨石坑]]，直径大约2500公里(1600英里)，深13公里(8.1英里)，最大落差(从坑底最深处到最高壁峰处)16.1公里，它是[[太阳系]]中已知的最大撞击坑之一，也被公认为是[[月球]]上最大、最古老和最深的盆地<ref name=Petro>{{Citation
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| last2 = Pieters
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| title = Surviving the heavy bombardment: Ancient material at the surface of South Pole-Aitken Basin
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| doi = 10.1029/2003je002182
| id = }}</ref>。在月球上相對的兩側各有一個同名的地形：[[艾肯 (環形山)|艾托肯]]（環形山）在月球背面的南半球北邊，而在正面南極點上的就是這個盆地。從地球可以看見這個盆地外緣的巨大山脈，有時也稱為"萊布尼茨山鏈"，但是這個名稱沒有得到[[國際天文聯合會]]的正式認可。
|bibcode = 2004JGRE..109.6004P }}</ref>。它以[[月球背面]]二处相对的地貌特征所命名：位于盆地北端的[[艾肯环形山]]和另一端的[[月球南极]]，但这只是一个由MAC提出的暂用名，其正式命名仍未确定。南极-艾托肯盆地深色的表面分外醒目，从[[地球]]上可看到该盆地位于月球南侧边沿犹如一列巨大山脉般的外侧边缘，有时也被称为"莱布尼茨山脉"，但该名称并没被[[国际天文联合会]]正式认可。


== 發現 ==
==发现==
[[File:South Pole-Aitken basin rim As08-13-2319hr.jpg|thumb|left|[[阿波罗8号]]拍摄的盆地北侧边缘山脉]]
1959年[前苏联]][[月球3号]]首次拍摄了月球背面的照片，从中首次发现了南极-艾托肯盆地，在4张月背照片中，该盆地类似一块暗斑，其东半部隐藏在月球边沿之后。次年，它被前苏联提名为"梦海"，以纪念首艘月球探测器-[[月球1号]](亦称"梦")<ref name=Karta_1960/><ref name=Karta_1967/><ref name=Litvin_2002/><ref name=Chikmachev_2009/>，但1961年[[国际天文联合会]]将其命名为"[[智海]]"(Mare Ingenii)<ref name=Hartmann_1962/><ref name=Whitaker_2003/>。


1962年人们开始猜测，显示于月球南侧边沿上的山脉，即所谓的"莱而尼茨山脉"(该名称后被取消<ref name=Menzel_1971/>)可能是围绕该月海的环形坑壁的一部分(类似月球上其它各月海所环绕的山脉)，就像月球上绝大多数月海一样，是位于一座巨大的撞击坑中<ref name=Hartmann_1962/><ref name=Wilhelms_1993_13/>。后来，证实它们就是沿该盆地南侧边缘延伸的山脉<ref name=Garrick_Bethell_2009/>。1968年，阿波罗8号上的宇航员拍摄到了盆地北侧边缘上的山脊，但这一点直到后来才被发现<ref name=Wilhelms_1987_8/><ref name=Garrick_Bethell_2009/>。


20世纪60年代后期，[[月球轨道计画|月球轨道器系列项目]]对月球进行了全球拍摄，但在分析这些照片时，发现在这座损毁的盆地中，[[熔岩]]覆盖层并不连续且边界也不分明。因此，在1971年"[[智海]]"及[[俄语]]名-"梦海"被转给了盆地中另一处较小的对象<ref name=Menzel_1971/><ref name=Chikmachev_1999/>。
== 參考資料 ==

{{reflist}}
首次获得该盆地地形数据的是前苏联的探测器6号(1968年)和探测器8号(1970年)。通过对照片中月球边沿区的研究显示，这一低洼区域直径超过2000公里，深度达到5-7公里}}<ref name=Spudis_1994/><ref name=Chikmachev_1999/>。后来苏联科学家提议将该区域命名为"西南海"，但当时能确定其地质结构的可靠数据还不充分<ref name=Berezhnoy_Surdin_2008/>。1971年[[阿波罗15号]]和1972年[[阿波罗16号]]使用激光高度计获取了所靠近区域的深度(盆地北部)<ref>{{cite journal | last = W. M. Kaula, G. Schubert, R. E. Lingenfelter, W. L. Sjogren, W. R. Wollenhaupt | title = Apollo laser altimetry and inferences as to lunar structure | journal= Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. | volume = 5 | pages = 3049–3058 |year=1974 |bibcode=1974LPSC....5.3049K}}</ref>，由于环月的阿波罗指令/服务舱地面轨迹靠近月球赤道，所以，盆地其余部分地形仍不清楚。1978年[[美国地质调查局]]发表了只含有盆地北半部及其边缘的地质图<ref>{{cite journal|last = D. E. Stuart-Alexander | title= Geologic map of the central far side of the Moon | journal = U.S. Geological Survey|volume = I-1047 |date=1978 |url=http://www.lpi.usra.edu/resources/mapcatalog/usgs/I1047}}</ref>。

直到[[伽利略号探测器]](飞过)和[[克莱门汀号]](长期在轨)造访月球的上世纪90年代前，有关该盆地的情况尚掌握不多。这些探测器拍摄的多光谱图像揭示了该盆地内含有比月球一般高地更丰富的[[氧化亚铁]]和[[二氧化钛]]，因而，其表面颜色也更深。在[[克莱门汀号]]运行期间，首次利用高度计取得的数据绘制了整个盆地地形并构建了立体图形。后来，通过分析[[月球探勘者]]上伽玛射线光谱仪得到的数据，更精确地弄清了盆地的地形结构。

==特性==
[[File:Moon back-view (Clementine, cropped).png|thumb|200px|left|[[月球背面]]，图中幽暗区域为南极-艾托肯盆地。]]
南极-艾托肯盆地是公认的[[月球]]上最大、最深和最古老的盆地<ref name=Garrick_Bethell_2009/><ref name=Potter_2012/><ref name=Sasaki_2010/>。

该盆地明显由北往南扩展(更准确地说是在西经19°方位)<ref name=Garrick_Bethell_2009/>，从[[月球背面]]南纬16°起，跨过[[月球南极|南极]]，在[[月球正面]]延伸范围近5°的<ref name=JMARS/>，它的中心[[月面坐标]]为{{Coord|53|S|169|W|nogoogle=1|noosm=1|globe:Moon_scale:100000000}}<ref name=Garrick_Bethell_2009/>，外观近似椭圆，边缘模糊的凹地，其内部与其它类似盆地不同，其外环尺寸2400×2050公里，内环为1940×1440公里，内外环中心及延伸方向保持一致，但该盆地破毁严重妨碍了对它的大小、中心点位置、甚至环圈数的精确估计<ref name=Shevchenko_2007/><ref name=Hiesinger_2004/>。

南极-艾托肯盆地内覆盖了众多年轻的陨石坑，包括非常大的(直径超过300公里)[[阿波罗环形山]]、[[普朗克环形山]]、[[庞加莱环形山]]、[[薛定谔环形山]]和[[智海 (月海)|梦海盆地]]<ref name=Litvin_2002/>。

南极-艾托肯盆地内是月表上的最低点(平均水平面下8810米，位于[[安东尼亚第环形山]]内一座无名小坑坑底)<ref name=Noda_2009/>，而它的东北边缘则非常高(8160米，靠近[[多普勒环形山]])<ref name=Litvin_2002/>，平均深度较月表平均海拨低2340米<ref name=Litvin_2002/>。由于在形成时的撞击中抛出了大量岩石，盆地下方的地壳厚度明显较其它地区更低。根据对月球地形和重力场分析，盆地中部地壳厚度约为30公里，相较而言，它周边地区的厚度达到60-80公里，而全月球平均值有50公里<ref name=Potter_2012/><ref name=Sasaki_2010/>。

根据[[伽利略号探测器]]、[[克莱门汀号]]及[[月球探勘者]]反映，该盆地地表成分与一般的月球高地不同，但最关键是美国[[阿波罗计划|阿波罗]]及苏联[[月球号系列探测器|月球]]系列项目都未取得该区域的月岩样本，也缺乏已认定来自月球上可用于成分比对的[[陨石]]。
轨道设备的数据表明，盆地地表中所含[[铁]]、[[钛]]、[[钍]]丰度较高<ref name=Garrick_Bethell_2009/>，其矿石构成中[[辉石|单斜辉石]]和[[辉石|斜方辉石]]远较周边主要为[[斜长岩]]的月表高地丰富<ref name="L06">{{cite journal | last =P. Lucey and 12 coauthors |title = Understanding the lunar surface and space-Moon interactions | journal = Reviews in Mineralogy and Geochemistry | volume = 60|pages = 83–219|date = 2006 |doi = 10.2138/rmg.2006.60.2}}</ref>。这一独特的成分特征存在以下几种解释：一是直接暴露出的下层地壳(甚至地幔)，所含铁、钛、钍比上层地壳更丰富；二是曾经漫溢在盆地地表上富铁[[玄武岩]][[熔岩]](如月球上的[[月海]])；三、如果该盆地在撞击时被一路挖掘至地壳下更深处，则这里的岩石也可能含有月幔成分。也许上述三种说法都正确。还有另一种假设，盆地周边大范围的月表在[[撞击事件]]中可能被熔化，这种有别于盆地自身的熔融体也可能造成了它独特的地质特性。这些特征起因的答案只能通过获取进一步的岩样来解决。

==成因==
[[File:Lunar Sample.jpg|thumb|设想中的南极-艾特肯盆地取样航天器]]
南极-艾托肯盆地估计形成于42亿年-43亿年前的一次巨大撞击。模拟近垂直撞击的结果显示，将有深达200公里，来自地幔的大量物质会被抛射出。然而，迄今为止，所有的观察并不支持盆地表面有地幔成分。地壳厚度图似乎表明盆地地表下方存在约10公里的地壳层，这表明盆地并非形成于典型的高速撞击，而是一次低速的小角度(约30°或更低)撞击，因而，对月表撞击程度的并不太深，这一假设的证据来自南极-艾托肯盆地高耸的东北边缘，它可能就形成于这种斜击的喷出物<ref>{{cite doi|10.1126/science.1214773}}</ref>，这一撞击理论也解释了月球上的磁异常现象。

== 另请参阅 ==
* [[月球背面]]
* [[月球地质]]
* [[撞击坑]]
* [[月球陨石坑]]
* [[月球南极]]
== 参引资料 ==
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|author =Чикмачев В. И., Шевченко В. В.
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|url =http://web.archive.org/web/20090509003223/http://selena.sai.msu.ru/Symposium/basin.pdf
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<ref name=Chikmachev_2009>{{cite book
|edition =3.10. Гигантский кратер на обратной стороне Луны
|author =Чикмачев В. И.
|title =Путешествия к Луне
|location =Москва
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|date =2009
|Pages =512
|isbn =978-5-9221-1105-8
|url =http://books.google.com/books?id=cO-GOh7A2RQC&pg=PT252
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<ref name=Berezhnoy_Surdin_2008>{{cite book
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|author =Бережной А. А., Сурдин В. Г.
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|location =Москва
|publisher =ФИЗМАТЛИТ
|date =2008
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<ref name=Garrick_Bethell_2009>{{cite journal
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<ref name=JMARS>По альтиметрическим данным Lunar Reconnaissance Orbiter, полученным через программу [http://jmars.asu.edu JMARS]</ref>
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|location =М.
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|title =Ancient Multiring Basins on the Moon Revealed by Clementine Laser Altimetry
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|pmid =17737079
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|title =Mapping and Naming the Moon: A History of Lunar Cartography and Nomenclature
|author =Whitaker E. A.
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<ref name=Wilhelms_1987_8>{{cite book
|title =Geologic History of the Moon
|author =Wilhelms D.
|date =1987
|volume =United States Geological Survey Professional Paper 1348
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<ref name=Wilhelms_1993_13>{{cite book
|title =To a Rocky Moon
|author =Wilhelms D. E.
|portion =Chapter 13: The Best-Laid Plans 1970
|publisher =The University of Arizona Press
|date =1993
|pages =244
|isbn =0-8165-1065-2
|url =http://www.lpi.usra.edu/publications/books/rockyMoon
|ref =http://www.lpi.usra.edu/publications/books/rockyMoon/14Chapter13.pdf
}}</ref>
}}

==外部链接==
* [http://www.lpi.usra.edu/publications/slidesets/clem2nd/slide_26.html 反照率、地形矿物含量]
* [http://teams.kipr.org/2006/06-0001/research/AikenBasin.html 寻找艾托肯盆地中的水]
* [http://www.cmf.nrl.navy.mil/clementine/ 在绘制月球南极区地图时，克莱门汀号探测器在艾托肯盆地中君不见了水冰]


{{Astro-stub}}
{{Astro-stub}}
{{月球}}
{{月球}}


[[Category:月球環形山|S]]
[[Category:月球环形山|S]]

2017年5月7日 (日) 15:11的版本

南极-艾托肯盆地
根据日本辉夜姬号探测器数据绘制的地形图，红色代表高地、紫色为低地，紫圈和灰色分别为盆地的内、外壁痕迹。
纬度53°S
经度169°W
直径约2,500公里（1,600英里）
深度约13公里（8.1英里）
命名来源月球南极
艾托肯环形山

南极-艾托肯盆地[1]是月球背面一座巨大的撞击陨石坑，直径大约2500公里(1600英里)，深13公里(8.1英里)，最大落差(从坑底最深处到最高壁峰处)16.1公里，它是太阳系中已知的最大撞击坑之一，也被公认为是月球上最大、最古老和最深的盆地[2]。它以月球背面二处相对的地貌特征所命名：位于盆地北端的艾肯环形山和另一端的月球南极，但这只是一个由MAC提出的暂用名，其正式命名仍未确定。南极-艾托肯盆地深色的表面分外醒目，从地球上可看到该盆地位于月球南侧边沿犹如一列巨大山脉般的外侧边缘，有时也被称为"莱布尼茨山脉"，但该名称并没被国际天文联合会正式认可。

发现

阿波罗8号拍摄的盆地北侧边缘山脉

1959年[前苏联]]月球3号首次拍摄了月球背面的照片，从中首次发现了南极-艾托肯盆地，在4张月背照片中，该盆地类似一块暗斑，其东半部隐藏在月球边沿之后。次年，它被前苏联提名为"梦海"，以纪念首艘月球探测器-月球1号(亦称"梦")[3][4][5][1]，但1961年国际天文联合会将其命名为"智海"(Mare Ingenii)[6][7]。

1962年人们开始猜测，显示于月球南侧边沿上的山脉，即所谓的"莱而尼茨山脉"(该名称后被取消[8])可能是围绕该月海的环形坑壁的一部分(类似月球上其它各月海所环绕的山脉)，就像月球上绝大多数月海一样，是位于一座巨大的撞击坑中[6][9]。后来，证实它们就是沿该盆地南侧边缘延伸的山脉[10]。1968年，阿波罗8号上的宇航员拍摄到了盆地北侧边缘上的山脊，但这一点直到后来才被发现[11][10]。

20世纪60年代后期，月球轨道器系列项目对月球进行了全球拍摄，但在分析这些照片时，发现在这座损毁的盆地中，熔岩覆盖层并不连续且边界也不分明。因此，在1971年"智海"及俄语名-"梦海"被转给了盆地中另一处较小的对象[8][12]。

首次获得该盆地地形数据的是前苏联的探测器6号(1968年)和探测器8号(1970年)。通过对照片中月球边沿区的研究显示，这一低洼区域直径超过2000公里，深度达到5-7公里}}[13][12]。后来苏联科学家提议将该区域命名为"西南海"，但当时能确定其地质结构的可靠数据还不充分[14]。1971年阿波罗15号和1972年阿波罗16号使用激光高度计获取了所靠近区域的深度(盆地北部)[15]，由于环月的阿波罗指令/服务舱地面轨迹靠近月球赤道，所以，盆地其余部分地形仍不清楚。1978年美国地质调查局发表了只含有盆地北半部及其边缘的地质图[16]。

直到伽利略号探测器(飞过)和克莱门汀号(长期在轨)造访月球的上世纪90年代前，有关该盆地的情况尚掌握不多。这些探测器拍摄的多光谱图像揭示了该盆地内含有比月球一般高地更丰富的氧化亚铁和二氧化钛，因而，其表面颜色也更深。在克莱门汀号运行期间，首次利用高度计取得的数据绘制了整个盆地地形并构建了立体图形。后来，通过分析月球探勘者上伽玛射线光谱仪得到的数据，更精确地弄清了盆地的地形结构。

特性

月球背面，图中幽暗区域为南极-艾托肯盆地。

南极-艾托肯盆地是公认的月球上最大、最深和最古老的盆地[10][17][18]。

该盆地明显由北往南扩展(更准确地说是在西经19°方位)[10]，从月球背面南纬16°起，跨过南极，在月球正面延伸范围近5°的[19]，它的中心月面坐标为53°S 169°W / 53°S 169°W / -53; -169[10]，外观近似椭圆，边缘模糊的凹地，其内部与其它类似盆地不同，其外环尺寸2400×2050公里，内环为1940×1440公里，内外环中心及延伸方向保持一致，但该盆地破毁严重妨碍了对它的大小、中心点位置、甚至环圈数的精确估计[20][21]。

南极-艾托肯盆地内覆盖了众多年轻的陨石坑，包括非常大的(直径超过300公里)阿波罗环形山、普朗克环形山、庞加莱环形山、薛定谔环形山和梦海盆地[5]。

南极-艾托肯盆地内是月表上的最低点(平均水平面下8810米，位于安东尼亚第环形山内一座无名小坑坑底)[22]，而它的东北边缘则非常高(8160米，靠近多普勒环形山)[5]，平均深度较月表平均海拨低2340米[5]。由于在形成时的撞击中抛出了大量岩石，盆地下方的地壳厚度明显较其它地区更低。根据对月球地形和重力场分析，盆地中部地壳厚度约为30公里，相较而言，它周边地区的厚度达到60-80公里，而全月球平均值有50公里[17][18]。

根据伽利略号探测器、克莱门汀号及月球探勘者反映，该盆地地表成分与一般的月球高地不同，但最关键是美国阿波罗及苏联月球系列项目都未取得该区域的月岩样本，也缺乏已认定来自月球上可用于成分比对的陨石。 轨道设备的数据表明，盆地地表中所含铁、钛、钍丰度较高[10]，其矿石构成中单斜辉石和斜方辉石远较周边主要为斜长岩的月表高地丰富[23]。这一独特的成分特征存在以下几种解释：一是直接暴露出的下层地壳(甚至地幔)，所含铁、钛、钍比上层地壳更丰富；二是曾经漫溢在盆地地表上富铁玄武岩熔岩(如月球上的月海)；三、如果该盆地在撞击时被一路挖掘至地壳下更深处，则这里的岩石也可能含有月幔成分。也许上述三种说法都正确。还有另一种假设，盆地周边大范围的月表在撞击事件中可能被熔化，这种有别于盆地自身的熔融体也可能造成了它独特的地质特性。这些特征起因的答案只能通过获取进一步的岩样来解决。

成因

设想中的南极-艾特肯盆地取样航天器

南极-艾托肯盆地估计形成于42亿年-43亿年前的一次巨大撞击。模拟近垂直撞击的结果显示，将有深达200公里，来自地幔的大量物质会被抛射出。然而，迄今为止，所有的观察并不支持盆地表面有地幔成分。地壳厚度图似乎表明盆地地表下方存在约10公里的地壳层，这表明盆地并非形成于典型的高速撞击，而是一次低速的小角度(约30°或更低)撞击，因而，对月表撞击程度的并不太深，这一假设的证据来自南极-艾托肯盆地高耸的东北边缘，它可能就形成于这种斜击的喷出物[24]，这一撞击理论也解释了月球上的磁异常现象。

另请参阅

参引资料

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