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背景阅读
行星地质学是研究太阳系中行星、卫星、小行星、彗星以及陨石等天体的地质科学。
研究内容
行星地质学主要研究行星表面的撞击构造特征、行星表面的矿物与岩石组成、行星地貌的形成与改造过程,以及行星的形成与演化过程等。通过研究各种行星地质构造之间的异同,人们对地质过程、地球的发展以及太阳系的演化会有更深入的了解。
研究技术
研究行星地质的主要手段和方法是利用行星遥感探测图像和数据进行综合研究。
遥感,泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
从现代技术层面来看,遥感是一种使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器,来探测和识别远距离研究对象的技术。
哈勃号太空望远镜
行星遥感是指通过空间探测卫星所携带的传感器, 如立体摄像机、红外扫描仪、红外辐射计、成像光谱仪、探地雷达、激光测高仪以及地面雷达和室内波谱测试,探测收集行星的物理信息。
雷达遥感技术已经用于研究太阳系许多天体的表面和内部,包括地球、月球、金星、火星、土卫六。
土卫六的第一张全球地质图,图上标出了一些已经命名的表面地质特征,数据来源于NASA卡西尼号任务的雷达图像和可见光图像。
2004年至2017年,NASA的卡西尼号土星探测器在围绕土星运行期间,飞越了120颗大小与水星相当的卫星,通过雷达成像仪、可见光和红外光仪器等收集了大量有关土星这颗气态巨行星(gas giant)及其卫星的数据。利用探测到的数据,天文学家首次绘制了土卫六(Titan,又称“泰坦”)的全球地质图,揭示了这颗土星最大卫星的地形多样性,包含了沙丘、湖泊、山脉、平原、陨石坑以及其他多种地形地貌。
嫦娥四号与玉兔二号(图片来源:中国国家航天局)
2019年1月,中国发射的嫦娥四号探测器成功在月球背面的冯.卡门撞击坑着陆,成为首个在月球背面软着陆的探测器。着陆数小时后,“玉兔二号”月球车从嫦娥四号释放。利用玉兔二号月球车搭载的测月雷达,中国科学家首次揭露了月球背面着陆区域地下40米深度内的地层结构。这一研究对于了解月球上火山活动与陨石撞击的历史,以及月球的地质演化过程具有重要的意义。
探究与思考
✫ 行星地质学家一般如何开展有关行星地质研究的工作?
✫ 科学家如何利用雷达来研究行星表面?
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