Die staubige Oberfläche des Mondes – verewigt in Fotografien der Fußabdrücke von Apollo-Astronauten auf dem Mond – wurde durch die Kollision von Asteroiden und der rauen Umgebung des Weltraums gebildet, die über Jahrmillionen Felsen zerschmetterte. Eine uralte Schicht dieses Materials, die mit periodischen Lavaströmen bedeckt ist und jetzt unter der Mondoberfläche vergraben ist, könnte neue Einblicke in die tiefe Vergangenheit des Mondes geben, sagte ein Wissenschaftlerteam.

„Durch sorgfältige Datenverarbeitung haben wir interessante neue Beweise dafür gefunden, dass dies begraben ist SchichtEs könnte dicker sein als bisher erwartet, sagte Tiyuan Zhou, ein Assistenzprofessor für Geophysik an der Penn State namens Paläoregolith. „Diese Schichten wurden seit ihrer Entstehung nicht gestört und könnten wichtige Aufzeichnungen zur Bestimmung des frühen Asteroideneinschlags und der vulkanischen Geschichte des Mondes sein.“

Das Team unter der Leitung von Zhu führte eine neue Analyse von Radardaten durch, die 2013 von der chinesischen Chang’e 3-Mission gesammelt wurden, die die ersten direkten bodengestützten Radarmessungen auf dem Mond durchführte.

Forscher haben eine dicke Schicht antiker Fossilien identifiziert, die ungefähr 5 bis 9 Meter lang ist und zwischen zwei Schichten von Lava Es wird angenommen, dass die Gesteine ​​2,3 und 3,6 Milliarden Jahre alt sind. Die Wissenschaftler sagten, die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich der alte Krater viel schneller gebildet hat als frühere Schätzungen von 6,5 Fuß pro Milliarde Jahre.

Der Mond hat im Laufe seiner Geschichte vulkanische Aktivität erfahren, die zur Ablagerung von Lavagestein auf der Oberfläche geführt hat. Im Laufe der Zeit zerfallen die Gesteine ​​​​in Staub und Boden, Regolith genannt, mit wiederholten Einschlägen von Asteroiden und Weltraumverwitterung, nur um nach nachfolgenden Lavaströmen begraben zu werden, sagten die Wissenschaftler.

„Mondforscher zählen Krater auf dem Mond und verwenden Computermodelle, um die Geschwindigkeit der Regolithproduktion zu bestimmen“, sagte Zhou. „Unsere Ergebnisse geben einen Hinweis darauf, was vor zwei bis drei Milliarden Jahren passiert ist. Das ist der einzigartige Beitrag dieser Arbeit.“

Frühere Studien haben den Datensatz untersucht, der beim Versand des Yutu-Rovers generiert wird Elektromagnetische Impulse An der Oberfläche des Mondes unter der Erde und hörte das Echo ihrer Stimme. Zhou sagte, sein Team habe einen vierstufigen Datenverarbeitungsfluss entwickelt, um das Signal zu verbessern und das Rauschen in den Daten zu unterdrücken.

Die Wissenschaftler beobachteten Polaritätsänderungen, während die elektromagnetischen Impulse durch das dichte Lavagestein und den alten Stein nach unten wanderten, was dem Team ermöglichte, zwischen den verschiedenen Schichten zu unterscheiden.

„Unser Papier liefert wirklich den ersten geophysikalischen Beweis dafür, dass sich diese elektromagnetische Permittivität von einem kleinen Wert für altes Gestein zu einem großen Wert für Lavaströme ändert“, sagte Chu. „Wir haben diese Polaritätsänderung in den Daten festgestellt und ein detailliertes geophysikalisches Bild des Untergrunds bis zu einigen hundert Metern Tiefe erstellt.“

Die Ergebnisse könnten auf eine höhere Meteoritenaktivität im Sonnensystem während dieses Zeitraums von Milliarden von Jahren hinweisen, so das Team, das seine Ergebnisse kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichte. Geophysikalische Forschungsbriefe.

Zhou sagte, dass Datenverarbeitungstools verwendet werden könnten, um ähnliche Daten zu interpretieren, die bei zukünftigen Missionen gesammelt werden, um MondOder Mars oder sonst wo im Sonnensystem. Sein Team arbeitet nun mit maschineller Lerntechnologie, um die Ergebnisse weiter zu verbessern.

„Ich würde sagen, wir haben traditionelle Datenverarbeitungstechniken verwendet, aber wir haben uns die Daten genauer angesehen und den geeigneten Workflow für solche Monddaten entwickelt, da dies eine ganz andere Umgebung als die Erde ist“, sagte Zhou. „Hier in Pennsylvania haben wir diesen Workflow bereits als Open-Source-Code für Kollegen eingerichtet.“

Jinhai Zhang und Yangting Lin, Professoren an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, trugen zu dieser Forschung bei.