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长期以来,最初依据月表反照率建立的月陆、月海二分法一直主导着人们对于月球构造格架的基本认识,然而自20世纪末以来的各种月球探测数据均表明,南极艾肯盆地作为月球上最大的撞击盆地不仅占据了月表很大的面积,而且有不同于月陆和月海的性质及演化过程.本文通过综合研究月球典型的地球物理、地球化学以及地形特征,初步确定了月球的全球构造格架是一个既有横向表面延伸又有纵向深部延伸的三元结构,包含三个月球大地构造单元,分别是主要覆盖正面风暴洋及周围月海盆地区域的月海构造域、主要覆盖背面高地的月陆构造域以及位于南极艾肯盆地的南极艾肯盆地构造域. 相似文献
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利用卫星重力测量资料研究地球、月球与火星等星体的内部构造时,需要进行重力地形校正,计算全球布格重力异常,而在球坐标中实现地形校正计算是一种有效的途径.本文提出球坐标系中的球冠域地形校正计算方法,给出了该方法涉及的球坐标系之间坐标转换方法和球冠域内地形模型重构方法,并进行理论验证．作者利用嫦娥一号激光测高数据对月球重力进行地形校正,获得了月球全球布格重力异常,并与球坐标系中Tesseroid 单元体地形校正方法对比,分析了球冠域地形校正方法的计算精度、空间分辨率及其优缺点． 相似文献
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本文阐述了利用分步最小二乘方法拟合视线加速度来确定月球重力异常的原理和计算步骤,并利用"Lunar Prospector"扩展任务实测的视线方向加速度数据计算了月球近区的重力异常.最后将计算结果和现今最高阶次的月球重力场模型LP165进行了比较和分析,得出标准差在纬度-75°～75°范围内为±27.354 mGal,75°～85°和-85°～-75°范围内为±61.965 mGal的精度,从而验证了该解算方法的可行性和可靠性. 相似文献
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基于月球内部结构的主要探测手段,即早期绕月卫星重力观测、月面月震观测和月球高分辨率遥感观测与月震数据的综合应用,可将月球内部结构的认识过程分为三个阶段,文章分别对这三个阶段的观测技术、数据情况、数据处理及代表性研究成果进行了详细的介绍及评述,阐明了探测技术的发展对月球内部结构认识的深化过程:通过早期绕月卫星摄动观测获得的低阶月球重力场开启了对月球内部结构的初步认知,发现月球表面存在高密度异常体(即质量瘤);早期的月震观测是月球内部结构认识的重要手段,获得了月球圈层结构的轮廓;月球高分辨率遥感数据,作为外部数据为月球内部结构的研究提供了更多的约束,同时,与月震数据的综合应用,深化了对月球内部结构的认识.最后对月球内部结构研究中尚存在的问题及探测技术的发展前景进行了分析和展望. 相似文献
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月球重力场是了解月球内部结构的重要信息之一.日本SELENE卫星首次获得月球背面卫星轨道的直接探测数据并建立了更高精度的全月球重力场模型.本文根据日本公布的采样间隔为60 s、轨道高度为100 km的SELENE卫星观测资料并利用作者移植的GEODYN-II微机版本软件求解出新53阶次月球球谐场模型LG-53.经过测试表明移植后的微机版本比原始工作站版本的计算效率提高了5到10倍.理论上表明60 s采样间隔、100 km高度的轨道数据能够计算出60阶次的月球球谐系数模型,但是作者在实际计算过程中发现:在接近理论阶次(60阶次)的一系列模型中出现了平行于经线的高频噪声,且模型越接近理论阶次其噪声越高.因此本文将53阶次月球球谐系数模型LG-53作为最后的解算结果并建立各种月球重力异常场,并将其与美国GLGM-2 (70阶次)模型和利用嫦娥1号数据解算出的CEGM-01(50阶次)模型对比,发现新53阶次重力场模型LG-53在高纬度和月球背面都显示出了更高分辨率的异常特征;与美国LP165P(165阶次)模型对比发现LG-53所建立的自由空气重力异常在月球背面不存在LP165P中所出现的高频噪声.与日本90阶次SGM90d模型对比后发现新模型的精度较日本模型还有所差距.主要是由于两者参与计算的数据采样率不同所致.53阶次的模型LG-53能够反映100 km尺度的重力异常,而日本90阶次模型则可以反映60 km尺度的异常.利用新53阶次模型计算的自由空气重力异常图并结合月球地形图探讨了四种类型的Mascon重力异常特征及其地形特征. 相似文献
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月球和地球正常重力特征差异及成因探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
月球和地球都非常接近于旋转椭球,基于正常椭球求定的正常重力场占据了月球和地球真实重力场的主要部分,比较月球和地球的正常重力,可以更好地理解这两个天体的重力变化特征.基于Clairaut定理求解月球和地球的正常重力,正常重力随纬度的变化呈现了相反趋势,即地球是两极的正常重力大于赤道的正常重力,而月球是两极的正常重力小于赤道的正常重力.从截断误差及椭球形状与自转角速度的协调关系分析了月球和地球正常重力随纬度变化产生相反趋势的原因:月球的椭球扁率与自转角速度之间的数值关系不满足行星流体静力学平衡条件,即利用Clairaut定理求解正常重力并不严格适用于月球. 相似文献
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通过现有的最新月球重力场模型LP165P和GLGM 2模型对月球重力场的特征进行了分析，计算了相应重力场的阶方差，给出了两种模型在月球外部空间不同高度上的重力异常分布图，分析比较了截断至不同阶次的月球重力场模型在不同高度上所反映的月球重力场的特征和差异.此外，利用GSFC/NASA/USA的GEODYNⅡ轨道分析软件模拟计算了不同高度处卫星的轨道变化，得出了在进行一定高度的轨道计算时，可以对重力场模型进行适当截断的结论. 相似文献
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在地球、太阳和其他行星的引潮力的作用下,月球表面上任一点重力值将产生周期性的变化称为月球重力固体潮理论值.研究月球重力固体潮有助于我们更好地了解月球的内部结构、地壳运动以及月球的演化过程,这也为登月任务和月球探测提供了重要的科学依据,帮助我们更好地探索和理解月球的特性和性质.本文阐明了月球重力固体潮形成原因,根据category5月球内部结构模型计算出月球重力潮汐因子,依据Newcomb理论,采用ELP2000-85解析星历和Eckhardt月球天平动模型,提出一个计算月球重力固体潮理论值的方法,选取Apollo11作为测站,以波形图的形式输出该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,并探索讨论月球重力固体潮与月震的关系.结果表明：该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,最大值分别为：-1309μGal、-1290μGal、-1277μGal;最小值分别为：-1343μGal、-2349μGal、-2349μGal;与地球重力固体潮(这里选择与Apollo11经度纬度相同的坐标作为测站相比),月球重力固体潮变化相对简单,但波动幅度较大;推测月球的重力固体潮与深源月震之间可... 相似文献
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在频域使用多窗口(Multitaper)方法来计算月球正面四个形成于不同历史时期月海区(Smythii, Crisium, Imbrium, Orientale)的重力地形导纳,然后将其与月球弹性岩石圈的理论导纳模型相比较,由最小二乘法得出四个月海区的月球岩石圈的平均弹性厚度约为8 km,月壳的厚度分别为：Smythii 盆地,72 km; Crisium 盆地 70 km;Orientale 盆地 60 km;Imbrium 盆地57 km.随着月球的演化,月壳厚度呈现变厚的趋势. 相似文献
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Linda T Elkins-Tanton 《Earth and Planetary Science Letters》2004,222(1):17-27
Large volumes of mare basalts are present on the surface of the moon, located preferentially in large impact basins. Mechanisms relating impact basins and mare basalt eruptions have previously been suggested: lunar impacts removed low-density material that may have inhibited eruption, and created cracks for fluid flow [Icarus 139 (1999) 246], and lunar basins have long been described as catchments for magma (e.g., [Rev. Geophys. Space Phys. 18 (1980) 107] and references therein). We present a new model for melt creation under near side lunar basins that is triggered by the impacts themselves. Magma can be produced in two stages. First, crater excavation depressurizes underlying material such that it may melt in-situ. Second, the cratered lithosphere rises isostatically, warping isotherms at the lithosphere-asthenosphere boundary which may initiate convection, in which adiabatic melting can occur. The first stage produces by far the largest volume of melt, but convective melting can continue for up to 350 Ma. We propose that giant impacts account for a large portion of the volume and longevity of mare basalt volcanism, as well as for several compositional groups, including high alumina, high titanium, KREEP-rich, and picritic magmas. 相似文献
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月球深部断裂是研究月球早期应力场演化和动力机制的一类重要构造.本文基于GRAIL月球重力数据计算了全月布格重力梯度,在此基础上对月球深部断裂进行了全球绘制,共识别月球深部断裂226条.计算了断裂的长度和走向等基本参数,断裂总长度达到37137 km,平均长度为164 km.统计月球深部断裂在不同范围内的分布情况,发现多数断裂分布在月球的中低纬度地区,且北半球的断裂多于南半球.此外,大型月海集中区所在的纬向带断裂分布最多,断裂经向分布最多的区域为风暴洋的西侧.从全球尺度和不同经纬度带绘制断裂走向玫瑰花图,总体上月球全球尺度上的深部断裂表现出NE-SW和NW-SE的优势走向,不同经度带断裂的优势走向变化不明显,但在纬度带上有显著的变化.南北半球的中纬度带和高纬度带具有相同的优势走向,分别为NE-SW和NW-SE、E-W,在低纬度带的优势走向有所差异,分别是南半球的NE-SW和NW-SE以及北半球的N-S. 相似文献
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本文利用三个高阶重力场模型LP150Q、GLGM-3和SGM150j以及嫦娥地形模型CLTM-s01,在频率域内使用固定窗口的方法,研究了不同重力场模型的重力/地形局部导纳谱与局部相关谱的全球分布,以及典型质量瘤盆地重力/地形局部导纳谱与局部相关谱分布的特征.结果表明:加入远月面重力场信息有助于增强重力场模型在中高频段的信号强度;三个重力场模型LP150Q、GLGM-3和SGM150j均适合于作近月面重力/地形局部导纳与局部相关性的分析和近月面地球物理参数的估计;重力场模型LP150Q和GLGM-3较适合作远月面大范围的研究,不适合于作远月面重力/地形局部导纳谱与局部相关谱的分析以及作远月面局部区域地球物理参数的估计,SGM150j较适合于作远月面局部区域地球物理参数的估计;近月面大型质量瘤盆地异常质量的尺度比远月面质量瘤盆地异常质量的大,而深度也比远月面的深. 相似文献
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R.P. Lin 《Physics of the Earth and Planetary Interiors》1979,20(2-4):271-280
Apollo 15 and 16 subsatellite measurements of lunar surface magnetic fields by the electron reflection method are summarized. Patches of strong surface fields ranging from less than ° to tens of degrees in size are found distributed over the lunar surface, but in general no obvious correlation is observed between field anomalies and surface geology. In lunar mare regions a positive statistical correlation is found between the surface field strength and the geologic age of the surface as determined from crater erosion studies. However, there is a lack of correlation of surface field with impact craters in the mare, implying that mare do not have a strong large-scale uniform magnetization as might be expected from an ancient lunar dynamo. This lack of correlation also indicates that mare impact processes do not generate strong magnetization coherent over ～ 10 km scale size. In the lunar highlands fields of >100 nT are found in a region of order 10 km wide and >300 km long centered on and paralleling the long linear rille, Rima Sirsalis. These fields imply that the rille has a strong magnetization (>5 × 10?6 gauss cm3 gm?1 associated with it, either in the form of intrusive, magnetized rock or as a gap in a uniformly magnetic layer of rock. However, a survey of seven lunar farside magnetic anomalies observed by the Apollo 16 subsatellite suggests a correlation with inner ejecta material from large impact basins. The implications of these results for the origin of lunar magnetism are discussed. 相似文献
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月球重力场是月球科学研究的重要部分，是进一步了解月球内部结构和构造的基础，也是我国探月计划“嫦娥工程”一个重要的科学研究内容.本文针对“嫦娥工程”，利用GSFC/NASA/USA的GEODYNII/SOLVE轨道分析软件，分析计算了利用单星跟踪数据恢复月球重力场的能力，同时模拟计算了双星跟踪数据在恢复月球重力场方面的能力，结合可能的工程环境我们对两种情况分别给出了30天、60天和90天的计算结果.计算表明双星相比于单星对月球重力场的中低阶位系数有比较显著的改善. 相似文献
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《Acta Geochimica》2016,(1)
Recent geochemical and geophysical data from the Moon enable a revision of earlier interpretations regarding lunar origin, structure and bulk composition. Earth and Moon show many similarities among their isotopic compositions, but they have evolved in totally dissimilar ways, probably related to the deficiency of water and volatile elements in the Moon as well as the vast differences in size and internal pressure. Some global geochemical differences from the Earth such as volatile depletion based on K/U ratios have been established. However, all current lunar samples come from differentiated regions, making the establishment of a bulk composition more reliant on bulk geophysical properties or isotopic similarities; it remains unclear how the latter arose or relate to whole Moon composition. The lack of fractionation effects among the refractory and super-refractory elements indicates that the proto-lunar material seems unlikely to have been vaporized while the presence of volatile elements may place lower limits on proto-lunar temperatures. The apparent lack of geochemical evidence of an impacting body enables other possible impactors, such as comets, to be considered. Although the origin of the Moon remains currently unknown, it is generally believed that the Moon originated as the result of a giant impact on the Earth. 相似文献
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Explorations for the interior structure of the Moon mainly involve three technologies: the early gravitational observations via circumlunar satellites, the moonquake observations during the Apollo period, and the recent high-resolution remote sensing observations. Based on these technologies, we divided the development of the moon’s interior structure into three stages. The first stage is the discovery of high-density anomalous masses (mascons) on the lunar surface with the low-order gravitational field models, which were obtained by observing perturbations of the early lunar orbital satellites. The second stage is the preliminary understanding of the layer structure with the help of moonquake observations during the Apollo period. The third stage is the deep understanding of the structure of the lunar crust, mantle, and core, with the use of high-resolution remote sensing data and the reassessment of moonquake data from the Apollo’s mission. This paper gave detailed introduction and comments on different observation technologies, gathered data, and data processing techniques used at the three stages. In addition, this paper analyzed the current issues in the researches on the Moon’s internal structure and discussed the prospects for future explorations. 相似文献