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近地小行星太空风化光谱效应的模拟实验研究

矿物岩石地球化学通报 2020年第4期39卷 853-862页

作者：张鹏飞张江李世杰刘长卿文愿运孙浩李阳中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心贵阳550081 山东大学空间科学研究院山东省光学天文与日地空间环境重点实验室山东威海264209 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门519020 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室北京100029 西北大学地质学系西安710069

本文选取3种类型的陨石分别进行脉冲激光辐照实验,模拟距离太阳1个天文单位(1 AU)处,10亿年(1 Ga)期间微陨石轰击的太空风化作用对E型、S型、C群等近地小行星光谱特征的改造。结果显示,激光辐照后,顽辉石无球粒陨石光谱的可见光波段反... 详细信息

本文选取3种类型的陨石分别进行脉冲激光辐照实验,模拟距离太阳1个天文单位(1 AU)处,10亿年(1 Ga)期间微陨石轰击的太空风化作用对E型、S型、C群等近地小行星光谱特征的改造。结果显示,激光辐照后,顽辉石无球粒陨石光谱的可见光波段反射率降低且近红外斜率增加,与E型小行星光谱改造特征一致;普通球粒陨石的可见光-近红外波段反射率均降低、吸收深度变浅且近红外斜率增加,与S型小行星光谱改造特征一致;CV3型碳质球粒陨石和CO3型碳质球粒陨石在激光辐照后可见光波段反射率降低,但近红外波段反射率升高,吸收深度变浅且近红外斜率增加,与贫挥发分的C群小行星光谱改造特征一致;CM2碳质陨石在激光辐照后,可见光波段反射率增加,但近红外波段反射率及近红外斜率降低,与富挥发分的C群小行星光谱改造特征一致。研究结果可为近地小行星探测任务备选目标的确定、光谱遥感数据以及表面物质演化过程的反演提供一定的参考。

关键词：小行星太空风化反射光谱陨石纳米铁挥发分

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Weimer电场模式在地球磁层内的特征

地球物理学报 2012年第1期55卷 36-45页

作者：张华徐荣栏赵华沈超中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049 澳门科技大学

地球磁层中的电场是研究磁层物理的重要参数,目前常用的对流电场有均匀晨昏电场和投影电场.电离层电场可以看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影,本文选取的电离层电场模型为Weimer(2001模式)电场.利用T96磁场模式,沿磁力线将电离层电场... 详细信息

地球磁层中的电场是研究磁层物理的重要参数,目前常用的对流电场有均匀晨昏电场和投影电场.电离层电场可以看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影,本文选取的电离层电场模型为Weimer(2001模式)电场.利用T96磁场模式,沿磁力线将电离层电场投影到磁层空间,得到一个新的磁层电场模式,并讨论了磁暴、行星际磁场(IMF)、太阳风参数和亚暴等对磁层电场的影响.利用该模型计算的电场结果与卫星探测结果相符.

关键词：对流电场 IMF时钟角磁轴倾角 Weimer电场

Apollo 11和嫦娥四号着陆区撞击坑退化对比分析

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矿物岩石地球化学通报 2021年第3期40卷 711-719页

作者：史珂岳宗玉邸凯昌刘建忠牛胜利中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球化学研究所贵阳550002 中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230026 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门

Apollo 11和嫦娥四号(Chang′E-4)是人类探月历史上的里程碑,它们的着陆区分别位于月球正面和背面。对两个着陆区内不同退化程度撞击坑的统计和对比分析有助于揭示研究区域的地质年龄和演化历史,对月球地质研究有着重要的意义。本文使用... 详细信息

Apollo 11和嫦娥四号(Chang′E-4)是人类探月历史上的里程碑,它们的着陆区分别位于月球正面和背面。对两个着陆区内不同退化程度撞击坑的统计和对比分析有助于揭示研究区域的地质年龄和演化历史,对月球地质研究有着重要的意义。本文使用LRO NAC影像和DTM产品对两个着陆区附近1 km^(2)范围内撞击坑的退化进行分析,通过目视解译识别撞击坑并根据形貌将其分为不同的类别,然后对各类撞击坑进行统计,最后根据统计结果分析区域的地质年龄和撞击坑退化速度。结果表明Apollo 11和Chang′E-4着陆区附近直径在5~300 m的撞击坑累计大小频率分布规律基本相同,撞击坑累积数量随直径的减小呈指数关系增加;撞击坑最初退化速度较快,随着退化程度的增加,退化速度急剧降低;两个区域的地质年龄相近,撞击历史相似。

关键词： Apollo 11 嫦娥四号着陆区撞击坑

基于Apollo15月壤和普通球粒与碳质球粒陨石模拟实验的太空风化特征产物成因分析

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地质学报 2021年第9期95卷 2857-2865页

作者：邰凯瑞郭壮李阳刘燊张鹏飞赵斯哲李琛唐红庞荣华西北大学地质学系陕西西安710069 中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心贵州贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院比较行星学卓越创新中心安徽合肥230026 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室北京100029 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室澳门519020 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541006 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

月球、小行星等无大气行星体具有独特的反射光谱太空风化改造特征,其成因主要被归结于纳米级—亚微米级不透明颗粒等太空风化特征产物。本研究结合Apollo返回月壤样品、普通球粒和碳质球粒陨石样品的模拟实验结果,综合分析了太空风化特... 详细信息

月球、小行星等无大气行星体具有独特的反射光谱太空风化改造特征,其成因主要被归结于纳米级—亚微米级不透明颗粒等太空风化特征产物。本研究结合Apollo返回月壤样品、普通球粒和碳质球粒陨石样品的模拟实验结果,综合分析了太空风化特征产物的来源和成因,并讨论了其可能的光谱效应。研究结果表明,np-Fe0(纳米级单质金属铁)是铁镁硅酸盐等矿物经过微陨石轰击引起的气化沉积作用和原位还原作用形成。np-FeNi(纳米级铁镍金属)的成因主要包括FeNi金属和陨硫铁的气化沉积与冲击分散成因。np-FeNiS(纳米级铁镍金属的硫化物)和sm-FeNiS(亚微米级铁镍金属的硫化物)主要形成于陨硫铁的冲击分散过程。上述不透明颗粒是形成月球与S型小行星紫外—近红外波段光谱反射率降低、特征吸收峰减弱和连续统红移等特征的主要原因。气泡结构主要形成于层状硅酸盐等矿物在微陨石轰击过程中的挥发分逃逸,推测是含水量较高的小行星(如Bennu)紫外-近红外波段光谱反射率增加和连续统蓝移等特征的主要成因。实验结果预期对月球与小行星返回样品分析以及反射光谱的太空风化改造特征的解释提供一定的参考。

关键词：月壤小行星太空风化纳米级单质金属铁反射光谱

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月表高程分布特征及其分级标准初探

地理学报 2022年第1期77卷 106-119页

作者：刘樯漪程维明阎广建王睿博刘建忠中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230052 北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室北京100875 中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心贵阳550002

月球是地球的唯一天然卫星,也是现阶段深空探测的主要天体。月表形貌研究有助于了解月球的状态、结构和组成,能够为探究月球起源和演化等科学问题提供直接、可靠的证据。与地貌分类相比,月貌研究起步较晚,发展较为缓慢。尽管月貌研究已... 详细信息

月球是地球的唯一天然卫星,也是现阶段深空探测的主要天体。月表形貌研究有助于了解月球的状态、结构和组成,能够为探究月球起源和演化等科学问题提供直接、可靠的证据。与地貌分类相比,月貌研究起步较晚,发展较为缓慢。尽管月貌研究已取得了一定进展,但月球形貌分类过程中仍旧缺乏对于形貌指标,如高程等的应用,对于形貌特征的描述仍存在部分缺失。本文通过分析月球表面高程的整体特征以及月海、撞击坑、南极艾肯盆地等典型地质构造单元的高程特征,认为-2500 m等高线能够较好的区分月海内部区域;-1500 m等高线能够较好的区分月海区域与月陆区域;1000 m等高线与南极艾肯盆地边界拟合程度较好;3000 m等高线能够较好地突出月陆地区撞击坑的边界。在此基础上,提出以-2500 m、-1500m、1000 m、3000 m 4个高程值作为月球形貌分类体系中的高程分类标准,将月球表面划分为极低海拔、低海拔、中海拔、高海拔和极高海拔5个形貌类型。

关键词：月球形貌分类方案高程月球形貌类型分布特征划分标准

嫦娥五号等着陆区的月壤微波热辐射特性及地质意义分析

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第3期53卷 101-117页

作者：孟治国唐天琦董学纲常文清邹猛张洪波王明常蔡占川平劲松郑永春张渊智 GUSEV Alexander 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 喀山联邦大学地质学院喀山420008俄罗斯

嫦娥三、四和五号的原位月壤探测为基于嫦娥一、二号卫星微波辐射计数据的月球科学研究提供了重要参考.本文基于嫦娥二号卫星微波辐射计数据,生成了着陆区亮温图;为了消除亮温随纬度变化的影响,突出亮温与月壤成分之间的关系,定义和制... 详细信息

嫦娥三、四和五号的原位月壤探测为基于嫦娥一、二号卫星微波辐射计数据的月球科学研究提供了重要参考.本文基于嫦娥二号卫星微波辐射计数据,生成了着陆区亮温图;为了消除亮温随纬度变化的影响,突出亮温与月壤成分之间的关系,定义和制作了规则亮温图和亮温差图;基于Kaguya MI数据,制作了研究区氧化亚铁、氧化钛、单斜辉石和橄榄石含量图;结合原位月壤探测成果,系统分析了嫦娥三、四和五号着陆区月壤的微波热辐射特性.主要研究发现包括以下三点:(1)嫦娥五号着陆区具有稳定的亮温表现,表明该地区月壤成分随深度的变化不明显,可以作为微波热辐射异常研究的重要参考;(2)嫦娥三号着陆区微波数据探测范围内月壤存在分层结构,以低频数据为代表的深层、以高频数据探测为代表的浅层和以可见光成果为代表的表层,成分变化很大;(3)在嫦娥四号着陆区发现并提出了微波冷异常的存在,并初步分析了微波冷异常的成因机制.研究发现,微波辐射计数据可用于月海玄武岩的识别,可以为深化未来的月海岩浆演化研究提供重要的科学参考.

关键词：嫦娥计划月壤原位探测微波辐射计微波热辐射特性岩浆演化微波冷异常

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月球极区水冰就位分析方案设计

深空探测学报（中英文） 2023年第6期10卷 618-630页

作者：李想王兴平卢文振郭美如黄正旭张小平许振宇姚路阮俊阚瑞峰曹乃亮中国科学院合肥物质研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 兰州空间技术物理研究所兰州730000 暨南大学质谱仪器与大气环境研究所广州510632 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078

结合以Luna 25、Luna 27、Viper为典型月球极区就位探测应用的光谱−质谱联用技术,介绍了包括探测机制、工作模式及仪器的功能、性能与应用;设计了“嫦娥七号”月球极区水分子分析仪,其中激光吸收光谱仪负责H2O和HDO的就位分析,飞行时间... 详细信息

结合以Luna 25、Luna 27、Viper为典型月球极区就位探测应用的光谱−质谱联用技术,介绍了包括探测机制、工作模式及仪器的功能、性能与应用;设计了“嫦娥七号”月球极区水分子分析仪,其中激光吸收光谱仪负责H2O和HDO的就位分析,飞行时间质谱仪实现H2O、CH4等质量数月球南极着陆探测水冰就位探测提供支撑。

关键词：月球极区月球水冰原位分析水分子分析仪

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碳质球粒陨石有机物红外光谱研究

天文学报 2021年第2期62卷 13-21页

作者：段阿晨吴昀昭 EDWARD A.Cloutis 李少林赵海斌季江徽中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学院行星科学重点实验室南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 Department of Geography University of WinnipegWinnipeg R3B 2E9 中国澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门519020

碳质球粒陨石是太阳系中最原始的物质之一.通过对碳质球粒陨石的光谱分析,可以建立其与母体小行星之间的联系,有助于探测小行星表面物质成分、研究太阳系早期的演化历史.研究了6个CM2型碳质球粒陨石和11个煤炭样品(碳质球粒陨石所含有... 详细信息

碳质球粒陨石是太阳系中最原始的物质之一.通过对碳质球粒陨石的光谱分析,可以建立其与母体小行星之间的联系,有助于探测小行星表面物质成分、研究太阳系早期的演化历史.研究了6个CM2型碳质球粒陨石和11个煤炭样品(碳质球粒陨石所含有机质的地球类比物)可见-远红外谱段反射光谱特征,并分析了它们与有机组分的关系.结果表明,对于不同类型的煤样随着煤化程度的升高,各有机物碳氢基团的吸收峰深度逐渐降低, 3.41μm处脂肪族碳氢化合物的吸收深度与H/C比存在线性正相关,当H/C比小于0.55时, 3.41μm处无明显光谱吸收特征.在3–4μm区域, CM2陨石存在明显的脂肪族CH2、CH3吸收带,缺乏3.28μm芳香族CH吸收带,但在5–6.5μm区域存在微弱的芳香族C=C、CO吸收带,指示CM2碳质球粒陨石的有机组分含有脂肪族和芳香族.陨石红外光谱中3.28μm和5–6.5μm区域光谱特征不明显可能是因为在此波段区域存在含水矿物OH的重叠吸收或受到其他不透明矿物的影响,具体原因有待进一步研究.研究也说明,需要更长的波段范围才能够准确识别小天体有机质类型.

关键词： CM2碳质球粒陨石有机煤炭反射光谱碳质小行星深空探测

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新疆发现世界最长陨石雨--阿勒泰陨石雨

科学通报 2016年第25期61卷 2834-2842页

作者：王科超徐伟彪中国科学院行星科学重点实验室紫金山天文台南京210008 中国科学院大学研究生院北京100049 澳门科技大学太空科学研究所中国澳门

2011年在新疆阿勒泰地区发现了一块特大铁陨石,乌希里克(Wuxilike),重5 t.该陨石的主要矿物是铁纹石、镍纹石和合纹石,副矿物有陨磷铁镍石、陨碳铁(haxonite)、陨硫铁和陨硫铬铁矿,与同一地区发现的新疆铁陨石(Armanty)和乌拉斯台(Ulasi... 详细信息

2011年在新疆阿勒泰地区发现了一块特大铁陨石,乌希里克(Wuxilike),重5 t.该陨石的主要矿物是铁纹石、镍纹石和合纹石,副矿物有陨磷铁镍石、陨碳铁(haxonite)、陨硫铁和陨硫铬铁矿,与同一地区发现的新疆铁陨石(Armanty)和乌拉斯台(Ulasitai)铁陨石相一致.微量元素地球化学分析显示乌希里克与新疆铁陨石和乌拉斯台铁陨石是成对陨石,同属ⅢE群.三块铁陨石来源于同一母体,在其穿过地球大气层时,发生爆炸后散落开来,陨石分布范围长达425 km,远远超过了曾被公认为世界第一长陨石雨,纳米比亚的Gibeon陨石雨(长轴长275 km).国际陨石学会最近已正式批准把包括新疆铁陨石(Armanty)、乌拉斯台(Ulasitai)和乌希里克(Wuxilike)在内的陨石统称为阿勒泰陨石雨(Aletai).该陨石雨的确定对研究小行星轨道的演化和撞击地球的历史有重要启示作用.

关键词：阿勒泰铁陨石 ⅢE群陨石雨