月球的新“寫真集”

朱國順

12341個撞擊坑、81個撞擊盆地、17種巖石類型、14類構(gòu)造……，距離地球38萬公里的月球，以清晰的“寫真”把“月亮的秘密”袒露在每個人眼前。4月21日零時，月球迄今最清晰“寫真集”發(fā)布，令世界眼前一亮。

雖然彩色成像技術(shù)早已發(fā)展到8K水平，但由于月球無風無水，表面大部分為塵土覆蓋，從空中拍攝月球全景圖像，總是顯現(xiàn)出接近于灰色的單調(diào)。由中國科學家最新制作的世界首套高精度月球地質(zhì)圖集，以豐富和精致的色彩，呈現(xiàn)了月球詳盡地質(zhì)構(gòu)造，告訴人們月球是怎樣煉成的。

“何以月球”的呈現(xiàn)，不是一件容易的事。月球地質(zhì)圖是月殼表層地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動、礦產(chǎn)分布等信息的綜合表達，集中直觀呈現(xiàn)對月球的觀測研究成果。它來自于人類科技的進步，又能為人類登月和未來對月球的開發(fā)，提供重要指引。

此前唯一月球地質(zhì)圖，來自于阿波羅登月時代。限于當時認知，圖中精度較高的只有月球局部圖，覆蓋全月的只能做到1：500萬比例尺精度。五十多年過去了，這些“寫真”已明顯滯后。隨著中國嫦娥工程的進展和登陸月球后展開的各項考察研究，中國有能力為世界提供月球更清晰的“寫真集”。

2012年，中國科學家提出了開展新的月球地質(zhì)圖編研的設想。此后，來自中國科學院地球化學研究所、吉林大學、山東大學等多家單位的科研人員組成的編研團隊，“十年磨一劍”，繪成了這套最新“寫真集”。

整套圖集將比例尺精度，從美國的1：500萬提升了一倍，達到了1：250萬，是目前精度最高的全月地質(zhì)“寫真集”。這套《月球全月地質(zhì)圖集》，包含了《月球全月地質(zhì)圖（主圖）》《月球巖石類型分布圖》和《月球構(gòu)造綱要圖》。《月球分幅地質(zhì)圖集》，包含30幅月球標準分幅地質(zhì)圖。

編制月球地質(zhì)圖，本質(zhì)上是對月球地質(zhì)的深度認知和解讀。實現(xiàn)這個目標，首先需要把月球的來龍去脈梳理清楚。

與基于阿波羅探月編制的全月地質(zhì)圖相比，中國科學家在新圖集中，基于月球動力學演化規(guī)律，創(chuàng)造性建立了“三宙六紀”的月球地質(zhì)年代劃分方案，更加客觀刻畫月球地質(zhì)演化歷史。建立了以內(nèi)、外動力地質(zhì)演化為主線的月球構(gòu)造和巖石類型分類體系；構(gòu)建了以內(nèi)、外動力地質(zhì)作用并重驅(qū)動的類地行星演化新框架，搭建起月球地質(zhì)圖的“骨架”。

宙是中國文化中，對古往今來所有時間的總稱，紀是事物的頭緒、開端。

中國科學家將月面歷史分為三個宙，分別為冥月宙、古月宙和新月宙。冥月宙為月球早期巖漿作用期，又稱巖漿洋紀，那時月球演化主要是內(nèi)部巖漿活動為內(nèi)動力的地質(zhì)作用。古月宙為內(nèi)外動力地質(zhì)作用并重階段，包括了艾肯紀、酒海紀及雨海紀，這時月球地質(zhì)演變?yōu)樾⌒行亲矒艉蛢?nèi)部熔巖結(jié)合時期。新月宙是外動力地質(zhì)作用為主階段，包括愛拉托遜紀和哥白尼紀，此時月表已巖石化，內(nèi)部火山活動已無法到達表面，月表演化主要以小行星撞擊為塑造手段。今天我們看到的月表形貌，主要就是新月宙時期形成的。

“三宙六紀”給月球劃分了年齡段，指出了不同年齡發(fā)生的事情，為理解月球地質(zhì)變化奠定了基礎(chǔ)。我國嫦娥工程探測得到的數(shù)據(jù)，以及我國乃至全世界的探月和研究成果，則以具象讓繪制月球地質(zhì)圖“血肉豐滿”。

“寫真集”使用中英文雙語，主圖《月球全月地質(zhì)圖》利用青、黑、黃、品紅4個基色疊印出150種顏色，對月球進行“三宙六紀”地質(zhì)年代劃分。圖集識別并標記全月12341個撞擊坑、81個撞擊盆地、17種巖石類型、14類構(gòu)造，建立了統(tǒng)一的盆地建造亞類的分類體系。探測著陸點、特殊高程點等特殊要素，在圖集中也有顯示。

在月球起源和演化乃至太陽系演化的研究中，中國科學家以最清晰的“寫真集”，在浩瀚宇宙中，書寫出了卓越的中國貢獻。