線状重力異常から探る月惑星の熱進化史

从线性重力异常探索月球行星的热演化历史

• 批准号: 22KJ0860
• 负责人: 西山 学
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0860/
• 关键词: 月; 熱史; 衝突; 重力異常; スペクトル; マグマ

月の熱進化史を解明する上で、月が初期に経験する膨張の時代や規模の制約は必要不可欠である。この初期膨張の際に貫入岩体が形成されると考えられ、その存在を示唆する線状重力異常が月で見つかっている。本研究ではこの線状重力異常を手掛かりに、貫入岩体の構造や年代から月の膨張史について示唆を与えるべく、直径160kmの巨大クレーターであるRowlandとRocheの両クレーターとその線状重力異常の関係性を、重力異常と周囲のスペクトルデータから探った。本年度はまず、衝突数値計算コードiSALEでの計算から、線状重力異常直上にクレーターが形成することで生じる影響を見積り、実際のデータとの比較を行った。その結果、Rowlandクレーターの重力異常は再現できない一方、Rocheクレーターの場合は再現が可能であり、両クレーターにおいて地下の貫入岩体の掘削の有無に差があることが示された。更に周囲のスペクトルデータの解析を行い、両クレーター周囲に貫入岩体由来と考えられる玄武岩露頭の存在の有無について調査した。かぐやのMultiband ImagerとChandrayaan-1のM3のスペクトルデータを用い、輝石のタイプとその鉄・チタン量を推定した。その結果、その有無は上記の数値計算の結果と整合的であり、貫入岩体の掘削の有無が両クレーターについて更に証拠づけられた。上記の結果より、見つかった玄武岩の露頭の組成から、この時代に生成されたマグマの組成についての推定を行った。この結果はこの当時の月の熱状態を考察する上で新たな化学組成的制約となりうる。

为了阐明月球热演化的历史，对月球在早期经历的扩展和规模时期的限制至关重要。人们认为，在此最初的扩展中会形成侵入性的岩石体，并且在月球上发现了线性重力异常，表明它们的存在。在这项研究中，使用这种线性重力异常作为线索，我们使用了引力异常和周围的光谱数据的光谱数据，调查了Rowland和Roche Craters，巨大的160公里直径的陨石坑以及线性重力异常的关系，以暗示了从结构和不乱的落基岩的结构中扩展的历史。今年，我们首先使用碰撞数值计算代码ISALE估算了从线性重力异常上方以上的线性重力异常形成的影响，并将它们与实际数据进行了比较。结果表明，尽管无法再现Rowland火山口的重力异常，但可以再现Roche火山口的情况，这表明两个陨石坑中存在或不存在地下入侵岩体的存在或不存在差异。此外，对周围光谱数据进行了分析，以研究是否有玄武岩露头被认为是源自两个陨石坑周围的侵入岩体。使用Kaguya的Multiband Imager和Chandrayaan-1 M3的光谱数据估算了辉石类型及其铁和钛含量。结果，这种产物的存在或不存在与上述数值计算的结果一致，并提供了进一步的证据，证明了两种陨石坑的存在或不存在侵入性岩石体的发掘。基于上述结果，我们根据发现的玄武岩露头组成而估计了此期间产生的岩浆的组成。在考虑当时的月球热状态时，该结果可能是一种新的化学成分约束。

项目成果

High-Calcium Pyroxene Exposures Possibly from Ancient Magmatic Intrusions of Lunar Linear Gravity Anomalies

高钙辉石暴露可能来自月球线性重力异常的古代岩浆侵入

• 发表时间: 2023
• 作者: Gaku Nishiyama;Tomokatsu Morota;Noriyuki Namiki;Kazuki Inoue;Seiji Sugita
• 通讯作者: Seiji Sugita