第谷坑

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第谷環形山
Tycho crater on the Moon.jpg
月球軌道器5號拍攝的第谷環形山
美國宇航局
緯度 43.3°S
經度 11.2°W
直徑 85.29公里
深度 2.81公里
月面座標 日出時12°
命名來源 第谷·布拉赫

第谷環形山(Tycho)是月球正面南半部一座醒目的大撞擊坑,約形成於哥白尼紀[1],其名稱取自16世紀丹麥天文學家鍊金術士第谷·布拉赫(1546年-1601年),它是月球上最有趣的隕石坑之一:環繞着一圈最明亮的射紋系統,特別在滿月時清晰可見[2],即便在僅有地球反射光的背景下也可被分辨出。

年齡與特徵[編輯]

中央峰的頂部,月球勘測軌道飛行器拍攝。
日本輝夜姬號拍攝的第谷環形山坑內
以第谷坑為中心的射紋系統
黎明時分的第谷坑環形山中央峰,月球勘測軌道飛行器拍攝。

根據分析阿波羅16號任務期間所採集的第谷環形山射紋樣本,估計該隕坑約形成於1.09億年前±400萬年[3]哥白尼紀[4],是一座相對年輕的隕石坑。這一地質年齡表明,形成該隕坑的撞擊體可能是來自一顆「巴普提斯蒂娜族」的小行星,但撞擊體的構成仍是未知,因此,這只是目前的一種推測。然而,模擬研究的結果顯示,形成第谷環形山的撞擊體約有70%的可能性是源自形成了298 巴普提斯蒂娜的同一天體(一顆直徑170公里,在1.6億年前與另一更小天體相撞而解體的小天體)的碎片[5]。據信該小行星族中的另一塊更大的碎片在6500萬年前撞擊了地球,形成了希克蘇魯伯隕石坑恐龍的滅絕,但2011年廣域紅外線巡天探測衛星獲得的新數據推翻了這一假說(原天體撞擊解體的時間由1.6億年前修改為8000萬年前)。

第谷環形山周邊密佈着眾多大小不同的撞擊坑,很多重疊在更古老的隕坑之上,其中一些較小的為第谷環形山形成時所濺射的大塊噴出物撞擊出的次生坑。它的西側靠近古老的威廉環形山、西北毗鄰海因修斯環形山、已磨損的薩瑟里德斯環形山奧龍斯環形山分別位於它的東北偏北和東北,沿它的東面、南面及西南分別坐落了較小的皮克泰環形山斯特里特環形山布朗隕石坑,而北面則瀕臨雲海[6]。該隕坑中心月面坐標43°18′S 11°13′E / 43.30°S 11.22°E / -43.30; 11.22,直徑85.29公里,表面深約2.81公里[4]

第谷環形山是月球上一座最年輕的大撞擊坑,保存狀況極好,不像那些已磨損退化的古老隕坑,它沒有受到後續撞擊的侵蝕,邊緣範圍較為清晰,環隕坑分佈着一圈由獨特的射紋系統構成的綿長輻射紋,當太陽直射時,它高反照率的坑底顯得格外突出。第谷環形山的內側壁已坍塌並明顯呈階坡狀結構,坑壁最大高出周邊地形1390米[4],其中壁頂與坑底平均落差4.6公里[7](最高點超過5公里[8] ),內部容積約6869.92公里3[4]。粗糙但大體平坦的坑底上散佈有許多小穹丘,地表顯示過去曾有過火山活動跡象,極可能為撞擊融化的岩石。清晰的坑底照片展示了地面覆蓋着一系列縱橫交叉的裂縫和小山丘,坑內坐落了一座由含80-85%斜長石的輝長-蘇長-橄長斜長岩(GNTA2)、斜長輝長岩(AG)和斜長輝長蘇長岩(AGN)及輝長岩(G)[9]構成的高約2.26公里的大中央峰,在它的東北還矗立有一座較小的山峰。該隕坑坑底非常明亮,但坑外環繞了一圈60公里寬的暗環,也許這圈暗淡的區域可能覆蓋着撞擊時鑿掘出的深層礦物,更外圍是明亮的地表區-光輪,進入覆蓋了100多座撞擊坑的射紋區[10]。根據目前最普遍的看法,第谷環形山射紋束最長向外延伸達4000公里(約為3/4月球子午線長度)[10],將雲海一分為二,但這些射紋線的起點並非始於第谷坑本身,而是距離它較遠(位於雲海邊緣),且不排除其起源與門納勞斯隕石坑有關聯[11][12]

第谷環形山已被月球和行星觀測協會(ALPO)列入《帶有明亮射紋系統的撞擊坑列表》[13]

第谷環形山是一座典型的,具有代表性的隕石坑,其特點是直徑超過50公里、擁有一座大中央峰、內側壁明顯呈階坡結構以及相對平坦的坑底。該類撞擊坑被歸類為"TYC 型"(以它的名稱所命名)。

月食期間對月球表面的紅外觀測顯示,第谷環形山坑底表面冷卻速度比周圍其它地區要稍慢,使它成為了月表上的一處「熱點」,該現象主要緣於隕坑所覆蓋的物質不同而形成的差異。

研究和命名[編輯]

北半球看到的第谷環形山的位置

第谷隕石坑及其周圍的射紋系統早在十七世紀就被繪入月圖,先後出現在1629年-1930年意大利天文學家弗朗切斯科·豐塔納(Francesco Fontana)和1645年捷克天文學家安東·瑪麗亞·謝爾烏斯·德·里伊塔(Anton Maria Schyrleus de Rheita)繪製的月面圖中[14] 。早期的一些月圖繪製者也賦予了該隕坑不同的名字,如皮埃爾·伽桑狄在1636年發表[15]的月面圖中稱它為"月球之"[14];1645年荷蘭天文學家及製圖師米迦勒·弗洛倫特·范·朗倫波蘭君主瓦迪斯瓦夫四世·瓦薩之名稱之為"瓦迪斯瓦夫四世"(Vladislai IV)[16][14];而波蘭天文學家約翰·赫維留在1647年則將它命名為"西奈山"(Mons Sinai)[17]

1651年,意大利耶穌會天文學家,現代月球表面特徵命名體系創始人喬萬尼·巴蒂斯塔·里喬利丹麥天文學家"第谷·布拉赫"之名命名了它[18],並一直被沿用至今,1935年國際天文學聯合會對該命名正式予以接受[19] 。此外火星上直徑105公里第谷·布拉赫撞擊坑也是以他的名字所命名[20]

探測器着陸點[編輯]

勘測者7號拍攝的月表全景圖,着陸點距第谷環形山北側坑壁29公里。

美國太空探測器勘測者7號曾將該隕坑的邊緣區列為主要的探測目標,1968年1月該太空探測器成功降落在第谷環形山北部邊緣附近,並傳回了該隕坑周邊月壤的化學成分數據及照片。發現了與月海不同的化學成分。從中了解到高地主要礦物成分為斜長石—一種富含的礦岩。月球軌道5號也對該隕坑進行了很詳細的拍攝。

1972年,在距第谷環形山2250公里處(澄海邊緣),阿波羅17號太空人採集了來自該隕坑射紋中,可幫助確定其地質齡的岩石樣本[3]

從上世紀50年代到90年代,美國宇航局空氣動力學家迪安·查普曼和其他人進一步提出了似黑曜岩月球起源說。查普曼使用複雜的電腦軌道模型和大量的風洞實驗來支持他所謂"澳洲粗糙帶鱗狀的似曜石來自於第谷環形山的羅斯濺射紋"(Rosse ejecta ray)的理論,除非能取得羅斯射紋樣本,否則目前尚無法排除似曜石起源於月球的說法。

月球瞬變現象[編輯]

月食期間曾觀察到該隕坑暗淡的輪廓外觀發生了變化,並在地球陰影的籠罩下閃爍亮光的瞬變現象

通俗作品引用[編輯]

  • 亞瑟·查理斯·克拉克2001太空漫遊小說和同名電影中,"第谷磁異常一號"(TMA-1)就位於第谷環形山中;
  • 電影《星際旅行VIII:第一次接觸》中,24世紀月球城-第谷城就位於第谷環形山;
  • 電影《黑衣人》中,湯米·李·瓊斯扮演的探員凱提到外星人違反了第谷條約第4153條規定;
  • 1961年克利福德·唐納德·西馬克創作了神奇故事《第谷坑的麻煩》,俄語版譯名為《危險的第谷環形山》;
  • 前蘇聯馬丁諾夫·格奧爾基·謝爾蓋耶維奇創作的科幻小說-《吉尼亞》(Gianeya)中,第谷環形山中有一座外星人的秘密太空基地;
  • 艾德蒙·漢彌頓創作的系列小說中,第谷環形山是超級英雄-未來船長克提斯·牛頓在月球上的基地。

衛星隕石坑[編輯]

按慣例,最靠近朗道環形山的衛星坑將在月圖上以字母標註在它的中心點旁邊.

LAC-111和LAC-112拼接圖
第谷 緯度 經度 直徑
A 39.9° S 12.0° W 31公里
B 43.9° S 13.9° W 13公里
C 44.3° S 13.7° W 7公里
D 45.6° S 14.0° W 27公里
E 42.2° S 13.5° W 14公里
F 40.9° S 13.1° W 16公里
H 45.2° S 15.8° W 8公里
J 42.5° S 15.3° W 11公里
K 45.1° S 14.3° W 6公里
P 45.3° S 13.0° W 8公里
Q 42.5° S 15.9° W 21公里
R 41.8° S 13.6° W 5公里
S 43.4° S 16.1° W 3公里
T 41.2° S 12.5° W 14公里
U 41.0° S 13.8° W 19公里
V 41.7° S 15.3° W 4公里
W 43.2° S 15.3° W 19公里
X 43.8° S 15.2° W 13公里
Y 44.1° S 15.8° W 19公里
Z 43.1° S 16.2° W 24公里

圖集[編輯]

相關條目[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ The geologic history of the Moon, 1987, Wilhelms, Don E.; with sections by McCauley, John F.; Trask, Newell J. USGS Professional Paper: 1348. Plate 11: Copernican System (online
  2. ^ Travel to the Moon 2009,Chykmache V. I. chapter 3.13. Tycho and its surroundings.
  3. ^ 3.0 3.1 Don E. Wilhelms. http://www.lpi.usra.edu/publications/books/rockyMoon/18Chapter17.pdf |chapter-url=缺少標題 (幫助) (PDF). To a Rocky Moon: A Geologist's History of Lunar Exploration. 17. Beautiful Taurus-Littrow 1972. The University of Arizona Press. 1993: 323. ISBN 0-8165-1065-2. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Lunar Impact Crater Database
  5. ^ Breakup event in the main asteroid belt likely caused dinosaur extinction 65 million years ago. Physorg. September 5, 2007 [2007-09-06]. 
  6. ^ Crater Tycho on the mapLAC-112.
  7. ^ Margot, J.-L.; Campbell, D. B.; Jurgens, R. F.; Slade, M. A. The topography of Tycho Crater. Journal of Geophysical Research. 1999, 104 (E5): 11875–11882. Bibcode:1999JGR...10411875M. doi:10.1029/1998JE900047. 
  8. ^ Krüger, T.; van der Bogert, C. H.; Hiesinger, H. New High-Resolution Melt Distribution Map and Topographic Analysis of Tycho Crater (PDF). 44th Lunar and Planetary Science Conference, held March 18-22, 2013 in The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1719, p.2152. 2013. Bibcode:2013LPI....44.2152K. 
  9. ^ Stefanie Tompkins and Carle M. Pieters (1999) Mineralogy of the lunar crust: Results from Clementine Meteoritics & Planetary Science, vol. 34, pp. 25-41 .
  10. ^ 10.0 10.1 Travel to the Moon 2009, p. 166–175,Chikmachev V. I. Chapter 3.13. Tycho and its surroundings.
  11. ^ Wood C. A. Whence the Bessel Ray?. lpod.org. 2004-05-28 [2014-08-31]. (原始內容存檔於2014-08-29). 
  12. ^ Grego P. The Moon and How to Observe It. Springer Science & Business Media. 2006: 183. ISBN 978-1-846-28243-0. 
  13. ^ List of craters with a bright system of rays of the Association of Lunar and Planetary Astronomy (ALPO) 互聯網檔案館存檔,存檔日期2016-03-04.
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 Whitaker E. A. Mapping and Naming the Moon: A History of Lunar Cartography and Nomenclature. Cambridge University Press. 2003: 30–33, 48, 198. ISBN 9780521544146. 
  15. ^ Travel to the Moon 2009,Rodionova Z. F. Chapter 5. History of the lunar craters.
  16. ^ Map of the Moon, Compiled by Michael van Langren(1645)
  17. ^ Hevelius map of the Moon (1647)
  18. ^ Map of the Moon, compiled by Giovanni Riccioli(1651)
  19. ^ Tycho. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). 2010-10-18 [2014-10-18]. (原始內容存檔於2012-12-14). 
  20. ^ According to Directory of the International Astronomical Union by 2014.

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另請參閱[編輯]

外部連結[編輯]