月球地貌表明月球上最近的地质活动

几千年来，月亮对夜空的坚定照明一直是奇迹和灵感的源泉。自从20世纪60年代拍摄第一张地球表面卫星图像以来，我们对地球伴侣的了解随​​着时间的推移有了长足的发展。月球表面是宇宙相互作用和行星系统复杂的相互作用，呈现出大量的地貌，证明了它的历史。

其中一个特征是月叶陡坡，这是由逆冲断层运动产生的长(<10公里)曲线地貌，其中较老的岩石被推到较年轻的单元上方，导致地壳缩短。这些被认为是月球上最年轻的地貌之一，形成于最近约7亿年(哥白尼月球地质时间尺度)内。就上下文而言，这在地质学上被认为是“年轻的”，因为宇宙的年龄估计为137亿年。

这些月球叶状陡坡是发表在《地球与行星科学快报》上的新研究的焦点，该研究利用周围高地景观中的陨石坑作为陡坡运动的指标，因此是估计年龄的理想候选者。

马里兰大学的贾克林·克拉克博士在解释他们研究的意义时说：“与地球不同，月球没有板块构造，这促使许多科学家探索是什么驱动了月球和太阳系其他岩石天体的构造运动。

“这些小叶状逆冲断层的存在表明，由于月球内部长期冷却(冷却速度比地球快得多)，月球表面正在收缩。

“通过探索陨石坑群，更好地了解构造活动何时发生，以及能量如何通过风化层(基岩顶部的松散岩石和灰尘)衰减远离断层，有助于规划更安全的登月任务。”

克拉克博士及其同事利用陨石坑大小-频率分布测量结果确定了月球表面34个叶状陡坡的年龄。他们进一步将其与之前的研究相结合，生成了月球近侧和远侧60个叶状陡坡的数据集。此外，这些数据还提供了与陡坡运动相关的活动强度以及断层重新活动的可能性的信息。

为此，科学家将月球勘测轨道飞行器相机拍摄的高分辨率卫星图像输入地质测绘软件ArcGIS，以测量特定区域内陨石坑的大小和频率，从而计算累积陨石坑密度和年龄模型。

研究小组观察了悬崖近端和远端火山口的下盘(断层下方的岩石单元)和上盘(断层上方向上推力的单元)之间的年龄分布模式。从近端看，约38%的下盘比相邻的上盘年龄更年轻，47%的年龄相反，15%的年龄大致相同。对于远端陡坡，33%的上盘年龄超过近端上盘的两倍，而远端下盘通常并不比近端下盘老很多。

克拉克博士解释说：“当我们第一次开始在上盘和下盘的近端位置进行陨石坑尺寸频率分布测量时，我们最初发现上盘区域产生的年龄比下盘区域更年轻，这使我们认为存在可能上盘的晃动更大。

“将此方法扩展到34个陡坡后，我们发现并非所有陡坡都是如此。许多陡坡的上盘和下盘具有相似的年龄(即，年龄在误差范围内重叠)。年龄的大多数差异是在近端和远端位置，这很可能是由于远离断层的能量衰减造成的。”

因此，这证明叶状陡坡运动引起的震动随着距离的增加而减少，通常影响地壳上部1公里。这意味着活动被限制在较浅的深度，与地壳深处相比，增加了地表的震动强度;它也可能产生更大的影响，因为月球较弱的重力使其更容易受到小震级月震的较高震动强度的影响。

此外，研究小组发现叶状陡坡年龄在空间上呈随机分布，行星体没有特定区域显示出一组相似的年龄，并且年龄和陡坡长度之间没有明显的相关性。然而，他们确实发现了陡坡形状和年龄之间的一些相关性，线性陡坡在2.5亿年前形成，弓形和不规则陡坡在过去50-1.5亿年形成。

因此，这表明陡坡的形成是由于数百万年来月球内部冷却的综合作用，导致全球收缩(产生弓形和不规则的陡坡)和昼夜潮汐应力(线性陡坡)。

大多数与叶状陡坎形成相关的逆冲断层活动可以追溯到过去4亿年，最近的一次是2400万年前。有趣的是，科学家们还注意到，在过去2.5亿年里，受陡坡运动影响的陨石坑的大小呈下降趋势，因此表明这段时间月震活动也有所减少。克拉克博士指出，“这可能意味着内部冷却速度正在放缓”，但需要更多的研究来确定这种趋势是否会持续下去。

总体而言，陡坡运动促进了新陨石坑的形成，重塑了月球的地貌，并使其地貌的年龄变得更年轻。陨石坑年表的重置对我们理解月球过程的影响是科学家们热衷于进一步探索的问题，正如克拉克博士解释的那样，“由于月球上没有大气层，诸如构造作用和火山作用之类的过程在很大程度上改变了月球表面。

“由于来自月球的样本数量有限，陨石坑尺寸频率分布测量是目前我们确定表面年龄的最佳选择。除了获得表面年龄之外，探索陨石坑尺寸范围还可以深入了解陨石坑在某些材料中如何降解。这项工作只是触及了表面，我们期待着未来扩大这项研究。”

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