Làm thế nào những bản đồ tuyệt đẹp này tiết lộ bí mật của mặt trăng
Phần lớn đã được viết về các phi hành gia lần đầu tiên hạ cánh trên mặt trăng 50 năm trước, nhưng những ngôi sao thực sự của các sứ mệnh Apollo là những bản đồ tuyệt đẹp này.
Làm thế nào những bản đồ tuyệt đẹp này tiết lộ bí mật của mặt trăng
[Hình ảnh: USGS]
BỞI DAVID ROVERSY5 PHÚT ĐỌC
Tôi vẫn còn nhớ một phim hoạt hình trên một tờ báo vào tháng 7 năm 1969, ngay trước cuộc đổ bộ mặt trăng Apollo đầu tiên. Nó cho thấy phi hành đoàn mặt đất nhắc nhở các phi hành gia khi họ lên tên lửa của họ, đừng quên mang theo một số đá! Đây là một cái gật đầu cho một kỳ nghỉ cũ sáo rỗng, những người đi đến bờ biển thường được yêu cầu mang về một số đá Đá, đề cập đến kẹo đá . Điều đó không vui chút nào, nhưng nó chứng minh rằng, một khi cuộc đua chống lại Liên Xô đã giành chiến thắng, mục đích của tất cả là tìm hiểu về địa chất của mặt trăng.
Giá trị khoa học của việc hạ cánh trên mặt trăng sẽ bị giảm đi nếu không có nghiên cứu để thiết lập bối cảnh của các địa điểm hạ cánh. Việc xem xét chính là chạm vào nơi nào đó an toàn, nhưng những tảng đá được thu thập từ những nơi này sẽ truyền tải ít thông tin hơn mà không cần nỗ lực tìm ra bản chất của nó, và quan trọng hơn là mối quan hệ giữa các đơn vị đá mà các mẫu được thu thập.
Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra các bản đồ địa chất chi tiết, sử dụng các nguyên tắc tương tự mà các nhà địa chất sử dụng trên Trái đất.
BẢN ĐỒ SO VỚI BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT
Các nhà quan sát kính thiên văn đã bắt đầu vẽ các bản đồ chung về mặt gần của mặt trăng (đó là tất cả những gì có thể nhìn thấy từ Trái đất ) trong những năm 1600. Đây thực chất là những bài tập trong bản đồ học, ghi lại hình ảnh mặt trăng trông như thế nào. Tên sớm được đánh dấu để gắn nhãn các tính năng riêng lẻ, nhưng đây chỉ là một cách thuận tiện để xác định chúng. Nó không dựa trên bất kỳ hiểu biết thực tế nào.
Ngược lại, các nhà địa chất tạo ra các bản đồ để hiểu rõ hơn về lịch sử của một khu vực. Họ phân biệt các vùng địa hình trong đó các lứa tuổi và do đó có thể có nguồn gốc và thành phần. Có thể suy ra là khác nhau. Điều này thường đạt được bằng cách tìm ra những gì ở trên cùng của những gì (các lớp trẻ hơn thường nằm trên các lớp cũ hơn) và các mối quan hệ xuyên suốt (các tính năng trẻ hơn có thể cắt ngang các lớp cũ hơn, nhưng ngược lại).
Bản đồ mặt trăng của Hackman và Mason. Mũi tên định vị miệng núi lửa Copernicus. [Hình ảnh: USGS]
Nỗ lực đầu tiên được công bố để sử dụng các nguyên tắc này trên mặt trăng là một nghiên cứu năm 1960 của các nhà địa chất Robert J. Hackman và Arnold C. Mason . Nó hoàn toàn dựa trên các quan sát bằng kính viễn vọng, và cho thấy các mảng tối tối, đó là sự kết hợp với nhau khi tất cả cùng tuổi có màu vàng, vượt qua địa hình của vùng tiền pre-maria, được cho là cũ hơn, màu nâu. Đơn vị trẻ nhất được gọi là đá đá hậu maria, đá màu xanh lá cây, được thể hiện là các miệng hố và ejecta từ chúng được hình thành sau maria.
Trái: Bản đồ địa chất Copernicus nguyên mẫu của Shoemaker. Phải: cùng một khu vực, trên cùng một phép chiếu bản đồ, dựa trên hình ảnh Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng. [Hình ảnh: USGS, LROC]
Chỉ với ba loại tuổi, bản đồ này rất cơ bản và sớm được thay thế bởi các nghiên cứu chi tiết hơn. Năm 1961, nhà địa chất học Gene Shoemaker đã lưu hành một bản đồ địa chất nguyên mẫu của khu vực xung quanh miệng núi lửa Copernicus. Người làm giày đã chia các vật liệu mà anh ta có thể nhìn thấy trên bề mặt thành năm lớp tuổi và chia nhỏ một số trong số đó theo kết cấu của trò chơi, ví dụ như như Smooth Smooth với so với hummocky. Ông cũng đưa ra những diễn giải cho từng đơn vị của mình, chẳng hạn như có lẽ chủ yếu nghiền nát đá Đá và dòng chảy có lẽ là núi lửa. Ông thậm chí còn bao gồm các mặt cắt cho thấy những cấu trúc nào có thể nằm dưới bề mặt tới độ sâu vài km.
HH Schmitt, NJ Trask và EM Shoemaker, bản đồ địa chất của tứ giác Copernicus của mặt trăng, xuất bản năm 1967. [Ảnh: USGS]
Shoemaker đã hợp tác với hai đồng nghiệp để xuất bản một bản đồ chi tiết hơn đáng kể về cùng một khu vực vào năm 1967. Điều này dựa trên hình ảnh chụp được bằng kính viễn vọng trên mặt đất, được bổ sung bằng các quan sát trực quan được thực hiện bằng kính viễn vọng khúc xạ Lowell 24 inch tại Flagstaff, Arizona, để kiểm tra chi tiết tốt. Tác giả được đặt tên đầu tiên của bản đồ này là HH Schmitt, thường được biết đến với cái tên Jack Schmitt , người với tư cách là phi công mô-đun Apollo 17 Lunar Module năm 1972 đã trở thành người đầu tiên và cho đến nay, chỉ có nhà địa chất chuyên nghiệp có thể đi bộ trên mặt trăng.
Một phần của bản đồ địa chất khu vực hạ cánh Apollo 11 được xuất bản năm 1970 với tỷ lệ 1: 25.000. Nền sọc là một tạo tác của các dải ảnh được sử dụng làm bản đồ cơ sở. [Hình ảnh: USGS]
BẢN ĐỒ TRANG ĐÍCH
Các bản đồ mặt trăng sau đó bắt đầu sử dụng các hình ảnh thu được từ tàu vũ trụ quay quanh mặt trăng trước Apollo 11. Bản đồ được tạo ra từ tất cả các địa điểm hạ cánh được đề xuất của Apollo, bao gồm cả những địa điểm chưa từng được ghé thăm. Lúc đầu, những phụ thuộc nhiều vào bức ảnh được chụp bởi năm Lunar Orbiter vệ tinh mặt trăng uncrewed. Các địa điểm hạ cánh Apollo sau đó được lập bản đồ với sự trợ giúp của các bức ảnh được chụp trong các nhiệm vụ Apollo trước đó.
Một phần của bản đồ địa chất tiền nhiệm vụ bao gồm khu vực hạ cánh Apollo 17 (David H. Scott và MH Carr), và được xuất bản với tỷ lệ 1: 250.000. Khu vực được hiển thị là 45km về phía đông sang tây. [Hình ảnh: USGS]
Mặc dù những người đi bộ trên mặt trăng phát hiện ra rằng một số địa chất được vẽ trên quỹ đạo đã bị hiểu sai, nhưng mỗi đơn vị đã chứng minh được giá trị thực sự của việc điều tra để thời gian trên bề mặt được sử dụng tốt hơn so với việc ngớ ngẩn xung quanh một cách ngẫu nhiên. Ví dụ, đồng bằng Cayley nơi Apollo 16 hạ cánh được cho là núi lửa, nhưng hóa ra lại là một đơn vị thú vị không kém được tạo thành từ các khối đá hàn của các mảnh đá cũ bị phân mảnh do va chạm.
Bản đồ địa chất tiếp tục ngày hôm nay, ngay cả trên các cơ quan nơi không có khách hàng tiềm năng của con người trong tương lai gần. Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, nơi công bố các bản đồ Apollo, kể từ đó đã công bố các bản đồ của ít nhất một phần của mọi hành tinh đá khác và một số cơ thể đá hoặc băng giá nhỏ hơn. Ở châu Âu, một nỗ lực đang được tiến hành để chuẩn bị các bản đồ địa chất chi tiết đầu tiên của toàn bộ Sao Thủy để chuẩn bị cho sự xuất hiện năm 2025 của Bếp lửa trên hành tinh về hành tinh.
Một số bản đồ đang được phổ biến bởi Planmap của dự án của Ủy ban châu Âu , nơi cũng đang chuẩn bị môi trường ảo 3D nhập vai của các địa điểm hạ cánh tiềm năng trên mặt trăng và sao Hỏa để đào tạo phi hành gia.
Cuối cùng, chúng ta có các sứ mệnh Apollo để cảm ơn rất nhiều kiến thức địa chất về mặt trăng. Các bản đồ địa chất và các mẫu đá mà họ cho phép các phi hành gia mang về Trái đất đã cung cấp cho chúng ta thông tin vô giá về lịch sử của mặt trăng, mặc dù một số đường vẫn chưa được nghiên cứu , sau 50 năm.
Làm thế nào những bản đồ tuyệt đẹp này tiết lộ bí mật của mặt trăng
[Hình ảnh: USGS]
BỞI DAVID ROVERSY5 PHÚT ĐỌC
Tôi vẫn còn nhớ một phim hoạt hình trên một tờ báo vào tháng 7 năm 1969, ngay trước cuộc đổ bộ mặt trăng Apollo đầu tiên. Nó cho thấy phi hành đoàn mặt đất nhắc nhở các phi hành gia khi họ lên tên lửa của họ, đừng quên mang theo một số đá! Đây là một cái gật đầu cho một kỳ nghỉ cũ sáo rỗng, những người đi đến bờ biển thường được yêu cầu mang về một số đá Đá, đề cập đến kẹo đá . Điều đó không vui chút nào, nhưng nó chứng minh rằng, một khi cuộc đua chống lại Liên Xô đã giành chiến thắng, mục đích của tất cả là tìm hiểu về địa chất của mặt trăng.
Giá trị khoa học của việc hạ cánh trên mặt trăng sẽ bị giảm đi nếu không có nghiên cứu để thiết lập bối cảnh của các địa điểm hạ cánh. Việc xem xét chính là chạm vào nơi nào đó an toàn, nhưng những tảng đá được thu thập từ những nơi này sẽ truyền tải ít thông tin hơn mà không cần nỗ lực tìm ra bản chất của nó, và quan trọng hơn là mối quan hệ giữa các đơn vị đá mà các mẫu được thu thập.
Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra các bản đồ địa chất chi tiết, sử dụng các nguyên tắc tương tự mà các nhà địa chất sử dụng trên Trái đất.
BẢN ĐỒ SO VỚI BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT
Các nhà quan sát kính thiên văn đã bắt đầu vẽ các bản đồ chung về mặt gần của mặt trăng (đó là tất cả những gì có thể nhìn thấy từ Trái đất ) trong những năm 1600. Đây thực chất là những bài tập trong bản đồ học, ghi lại hình ảnh mặt trăng trông như thế nào. Tên sớm được đánh dấu để gắn nhãn các tính năng riêng lẻ, nhưng đây chỉ là một cách thuận tiện để xác định chúng. Nó không dựa trên bất kỳ hiểu biết thực tế nào.
Ngược lại, các nhà địa chất tạo ra các bản đồ để hiểu rõ hơn về lịch sử của một khu vực. Họ phân biệt các vùng địa hình trong đó các lứa tuổi và do đó có thể có nguồn gốc và thành phần. Có thể suy ra là khác nhau. Điều này thường đạt được bằng cách tìm ra những gì ở trên cùng của những gì (các lớp trẻ hơn thường nằm trên các lớp cũ hơn) và các mối quan hệ xuyên suốt (các tính năng trẻ hơn có thể cắt ngang các lớp cũ hơn, nhưng ngược lại).
Bản đồ mặt trăng của Hackman và Mason. Mũi tên định vị miệng núi lửa Copernicus. [Hình ảnh: USGS]
Nỗ lực đầu tiên được công bố để sử dụng các nguyên tắc này trên mặt trăng là một nghiên cứu năm 1960 của các nhà địa chất Robert J. Hackman và Arnold C. Mason . Nó hoàn toàn dựa trên các quan sát bằng kính viễn vọng, và cho thấy các mảng tối tối, đó là sự kết hợp với nhau khi tất cả cùng tuổi có màu vàng, vượt qua địa hình của vùng tiền pre-maria, được cho là cũ hơn, màu nâu. Đơn vị trẻ nhất được gọi là đá đá hậu maria, đá màu xanh lá cây, được thể hiện là các miệng hố và ejecta từ chúng được hình thành sau maria.
Trái: Bản đồ địa chất Copernicus nguyên mẫu của Shoemaker. Phải: cùng một khu vực, trên cùng một phép chiếu bản đồ, dựa trên hình ảnh Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng. [Hình ảnh: USGS, LROC]
Chỉ với ba loại tuổi, bản đồ này rất cơ bản và sớm được thay thế bởi các nghiên cứu chi tiết hơn. Năm 1961, nhà địa chất học Gene Shoemaker đã lưu hành một bản đồ địa chất nguyên mẫu của khu vực xung quanh miệng núi lửa Copernicus. Người làm giày đã chia các vật liệu mà anh ta có thể nhìn thấy trên bề mặt thành năm lớp tuổi và chia nhỏ một số trong số đó theo kết cấu của trò chơi, ví dụ như như Smooth Smooth với so với hummocky. Ông cũng đưa ra những diễn giải cho từng đơn vị của mình, chẳng hạn như có lẽ chủ yếu nghiền nát đá Đá và dòng chảy có lẽ là núi lửa. Ông thậm chí còn bao gồm các mặt cắt cho thấy những cấu trúc nào có thể nằm dưới bề mặt tới độ sâu vài km.
HH Schmitt, NJ Trask và EM Shoemaker, bản đồ địa chất của tứ giác Copernicus của mặt trăng, xuất bản năm 1967. [Ảnh: USGS]
Shoemaker đã hợp tác với hai đồng nghiệp để xuất bản một bản đồ chi tiết hơn đáng kể về cùng một khu vực vào năm 1967. Điều này dựa trên hình ảnh chụp được bằng kính viễn vọng trên mặt đất, được bổ sung bằng các quan sát trực quan được thực hiện bằng kính viễn vọng khúc xạ Lowell 24 inch tại Flagstaff, Arizona, để kiểm tra chi tiết tốt. Tác giả được đặt tên đầu tiên của bản đồ này là HH Schmitt, thường được biết đến với cái tên Jack Schmitt , người với tư cách là phi công mô-đun Apollo 17 Lunar Module năm 1972 đã trở thành người đầu tiên và cho đến nay, chỉ có nhà địa chất chuyên nghiệp có thể đi bộ trên mặt trăng.
Một phần của bản đồ địa chất khu vực hạ cánh Apollo 11 được xuất bản năm 1970 với tỷ lệ 1: 25.000. Nền sọc là một tạo tác của các dải ảnh được sử dụng làm bản đồ cơ sở. [Hình ảnh: USGS]
BẢN ĐỒ TRANG ĐÍCH
Các bản đồ mặt trăng sau đó bắt đầu sử dụng các hình ảnh thu được từ tàu vũ trụ quay quanh mặt trăng trước Apollo 11. Bản đồ được tạo ra từ tất cả các địa điểm hạ cánh được đề xuất của Apollo, bao gồm cả những địa điểm chưa từng được ghé thăm. Lúc đầu, những phụ thuộc nhiều vào bức ảnh được chụp bởi năm Lunar Orbiter vệ tinh mặt trăng uncrewed. Các địa điểm hạ cánh Apollo sau đó được lập bản đồ với sự trợ giúp của các bức ảnh được chụp trong các nhiệm vụ Apollo trước đó.
Một phần của bản đồ địa chất tiền nhiệm vụ bao gồm khu vực hạ cánh Apollo 17 (David H. Scott và MH Carr), và được xuất bản với tỷ lệ 1: 250.000. Khu vực được hiển thị là 45km về phía đông sang tây. [Hình ảnh: USGS]
Mặc dù những người đi bộ trên mặt trăng phát hiện ra rằng một số địa chất được vẽ trên quỹ đạo đã bị hiểu sai, nhưng mỗi đơn vị đã chứng minh được giá trị thực sự của việc điều tra để thời gian trên bề mặt được sử dụng tốt hơn so với việc ngớ ngẩn xung quanh một cách ngẫu nhiên. Ví dụ, đồng bằng Cayley nơi Apollo 16 hạ cánh được cho là núi lửa, nhưng hóa ra lại là một đơn vị thú vị không kém được tạo thành từ các khối đá hàn của các mảnh đá cũ bị phân mảnh do va chạm.
Bản đồ địa chất tiếp tục ngày hôm nay, ngay cả trên các cơ quan nơi không có khách hàng tiềm năng của con người trong tương lai gần. Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, nơi công bố các bản đồ Apollo, kể từ đó đã công bố các bản đồ của ít nhất một phần của mọi hành tinh đá khác và một số cơ thể đá hoặc băng giá nhỏ hơn. Ở châu Âu, một nỗ lực đang được tiến hành để chuẩn bị các bản đồ địa chất chi tiết đầu tiên của toàn bộ Sao Thủy để chuẩn bị cho sự xuất hiện năm 2025 của Bếp lửa trên hành tinh về hành tinh.
Một số bản đồ đang được phổ biến bởi Planmap của dự án của Ủy ban châu Âu , nơi cũng đang chuẩn bị môi trường ảo 3D nhập vai của các địa điểm hạ cánh tiềm năng trên mặt trăng và sao Hỏa để đào tạo phi hành gia.
Cuối cùng, chúng ta có các sứ mệnh Apollo để cảm ơn rất nhiều kiến thức địa chất về mặt trăng. Các bản đồ địa chất và các mẫu đá mà họ cho phép các phi hành gia mang về Trái đất đã cung cấp cho chúng ta thông tin vô giá về lịch sử của mặt trăng, mặc dù một số đường vẫn chưa được nghiên cứu , sau 50 năm.
Nhận xét
Đăng nhận xét