新研究发现月球漩涡与地形有关

降法讲顾

月球勘测轨道飞行器相机(LROC)图像拼接显示月球漩涡雷纳伽玛。漩涡的“眼睛”可以在图像的左中部看到，而漩涡的其他明亮标记延伸到图像的左下和右上方。鸣谢:NASA/戈达德太空飞行中心/亚利桑那州立大学。

（）据行星科学研究所：传统上认为月球漩涡不受地形变化的影响，但一项新的研究显示了两者之间的相关性。月球漩涡是月球上的高反照率标记，既出现在月海——黑暗、水平的玄武岩平原——也出现在明亮的高地地形；它们的起源仍有争议。

“月球漩涡的规范解释是，地形与漩涡的位置或形状没有关系。然而，Domingue等人发现Ingenii月海漩涡的明亮区域比它们之间的黑暗区域海拔低。

他们通过以比以前更高的分辨率(即亚米级)生成和检查月球漩涡的地形数据，得出了这一结论，”行星科学研究所的高级科学家约翰·韦里奇说，他是《行星科学杂志》上发表的“寻找赖纳伽马漩涡内的地形相关性”的第一作者。PSI的Deborah L. Domingue、Frank C. Chuang、Amanda A. Sickafoose、Matthew D. Richardson、Eric E. Palmer和Robert W. Gaskell是合著者。

月球上有些区域，明暗对比鲜明的标记似乎环绕在表面上；这些标记被称为漩涡，由宽阔、明亮的漩涡上区域定义，由较暗的漩涡外车道分隔。根据Domingue等人(2022年)的说法，它们的形成机制长期以来一直存在争议，是理解月球表面处理过程、月球土壤颗粒的流动性以及空间环境对行星表面的影响的关键。

“本文以Domingue等人的结论为基础，通过使用相同的方法，在Reiner Gamma漩涡内的漩涡区域和较低地形之间发现了类似的相关性。在一个漩涡位置找到与地形的关系可能只是侥幸，但在两个截然不同的漩涡区域找到它是很难忽视的。这尤其难以忽视，因为赖纳伽马是典型的月球漩涡，”韦里奇说。

Domingue等人发现Ingenii月海漩涡中明亮的区域比黑暗的区域低2到3米。在这篇论文中，我们研究了Reiner Gamma，发现亮区比暗区低大约4米。


“然而，这并不像亮区一律低于暗区那么简单。如果是这样的话，通过比较立面图和漩涡图片，就可以很容易地证明地形和漩涡之间的关系。相反，这种关系只有在我们比较明亮区域的平均高度和黑暗区域的平均高度时才能看到。”

Weirich使用了许多月球勘测轨道飞行器相机(LROC)图像以及立体摄影测量(SPC)软件套件来确定表面的地形。

合著者Chuang和Richardson在LROC图像的子集上使用机器学习工具，应用无偏算法将漩涡分为明亮的区域，称为漩涡上的单元，和黑暗的区域，称为漩涡外的单元。他们还确定了过渡区/中间区，称之为扩散涡流单元。他们在早期的一篇论文中发表了他们的发现。

SPC是一个软件套件，利用航天器表面图像，结合立体成像和光倾斜测量来确定表面的高度。然后将机器学习算法定义的漩涡单元与SPC导出的地形进行比较，以统计确定是否存在高度相关性，如果存在，差异是什么。

“月球漩涡自从被发现以来就激起了科学家的兴趣，部分原因是科学界并不完全了解它们是如何形成的。关于它们形成过程有许多假说。每个假设都有支持它的观察结果，但也有其他的观察结果与之相矛盾，”Weirich说。

“由于我们对这些漩涡是如何形成的还没有完全的了解，我们也不能完全理解它们能告诉我们的关于月球的故事。形成它们可能涉及相互作用的已知过程的组合，或者目前未知的过程。不寻常的物体或现象有时是获得更深知识的关键，因此月球漩涡非常有趣。以及它们看起来真的很酷的事实。”