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柴达木盆地类火星区域的天体生物学研究
1
作者 张慧卿 申建勋 +3 位作者 陈妍 刘立 黄童童 林巍 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期346-360,共15页
火星是太阳系中与地球最为相似的行星之一。它早期具有较为宜居的环境,可能为生命的存在提供了条件,因而成为行星科学和天体生物学研究的重要对象。通过在地球极端环境中运用比较行星学思路进行地球-火星类比研究,为火星科学研究提供了... 火星是太阳系中与地球最为相似的行星之一。它早期具有较为宜居的环境,可能为生命的存在提供了条件,因而成为行星科学和天体生物学研究的重要对象。通过在地球极端环境中运用比较行星学思路进行地球-火星类比研究,为火星科学研究提供了全新的视角。我国西北部的柴达木盆地作为全球海拔最高、面积最大的典型干旱荒漠之一,具有干旱、高辐射、低气压、年温差大等极端环境特征。柴达木盆地随着青藏高原的隆升经历了由湿润向干旱的气候转变过程,发育了大量与水活动相关的矿物,后期风沙作用进一步塑造了多种类火星地貌。因此,柴达木盆地是类比火星晚诺亚纪至早西方纪气候转变期的理想研究区域,为深入理解火星早期宜居环境的演化、水-岩相互作用、潜在生命适应机制、生命信号保存与识别等科学问题提供了新认识。本文系统总结了柴达木盆地类火星区域的天体生物学研究进展,梳理了相关前沿科学问题,旨在为未来火星探测任务和天体生物学研究提供依据和参考。 展开更多
关键词 天体生物学 柴达木盆地 类火星区域 生命信号 比较行星学
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基于GoMars模拟的火星沙尘季阿卡迪亚平原沙尘光学厚度与大气热动力过程演变分析
2
作者 刘鸿波 邓世雅 +7 位作者 程旋 李艺苑 董理 刘娟娟 严若婧 刘帅 刘明宇 普业 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期850-861,共12页
本研究使用我国新一代火星大气模式GoPlanet-Mars(简称GoMars)V1在火星年MY24~MY36时段内的基础试验数据,在对模式模拟性能进行评估后,重点分析了MY24沙尘季北半球阿卡迪亚平原沙尘光学厚度(DOD)与大气热动力过程的演变特征。结果表明,... 本研究使用我国新一代火星大气模式GoPlanet-Mars(简称GoMars)V1在火星年MY24~MY36时段内的基础试验数据,在对模式模拟性能进行评估后,重点分析了MY24沙尘季北半球阿卡迪亚平原沙尘光学厚度(DOD)与大气热动力过程的演变特征。结果表明,在沙尘季的沙尘活动峰值时段,南北半球共有6个沙尘暴活动大值区;在强上升运动作用下,火星大气沙尘质量混合比在90~100 Pa达到极大值,约3.0×10^(-5)kg/kg;随着沙尘暴活动的增多增强,其对区域的火表温度、对流层大气温度均具有明显的影响,其中火表日最低温度对DOD增大的响应近乎同步,在DOD极大值前后夜间火表最低温度的增幅最大可达30 K,而火表温度日较差则下降50 K,且火表日最高温度对DOD的响应呈现滞后特征;沙尘活动峰值时段沙尘含量的显著增加增强了火星大气全球范围的经向环流。本工作为我们理解火星正常年份北半球沙尘季沙尘暴活动高值区DOD及大气热动力过程的演变特征增加了新的认识。 展开更多
关键词 火星 沙尘光学厚度 大气热动力过程 GoMars模式 数值模拟
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两块月球高地陨石NWA 16372和Arguin 002的岩石学成因
3
作者 刘毅 杨晶 刘耘 《矿物学报》 北大核心 2025年第6期1071-1088,共18页
NWA 16372是一块月球橄长斜长岩陨石,Arguin 002则是月球苏长岩陨石。本文系统研究了这两块来自月球高地月壳的陨石的岩相学、矿物学和地球化学特征。NWA 16372具有冲击角砾结构,主要由斜长石(An_(95.4~97.5))、橄榄石(Fo_(74.5~80.9))... NWA 16372是一块月球橄长斜长岩陨石,Arguin 002则是月球苏长岩陨石。本文系统研究了这两块来自月球高地月壳的陨石的岩相学、矿物学和地球化学特征。NWA 16372具有冲击角砾结构,主要由斜长石(An_(95.4~97.5))、橄榄石(Fo_(74.5~80.9))、辉石(En_(54.7~68.6)Fs_(14.8~20.9)Wo_(11.0~30.0))组成,其斜长石稀土元素含量整体较低,具有显著Eu正异常((Eu/Eu^(*))N值范围为11.57~20.88);橄榄石则表现为轻稀土亏损、重稀土相对富集,并具有Eu正异常((Eu/Eu^(*))N=3.3)。全岩化学成分特征表现为高Mg#(约75)、w(Al_(2)O_(3))(31.4%±0.10%)、w(Ca O)(17.5%±0.10%)和低w(K_(2)O)(约0.01%)特征,与已发现的月球镁质斜长岩样品基本一致。NWA 16372中未熔融和未熔长石化的粗粒斜长石角砾说明其经历的冲击压力不高于20 GPa,但熔融后再结晶的细粒斜长石-橄榄石基质说明其原岩经历了压力至少为45 GPa的撞击事件,说明二者经历了不同的压力-温度-时间(p-T-t)冲击条件。Arguin 002主要由熔长石(An92.1~94.0)、斜方辉石(En_(32.2~34.0)Fs_(62.6~64.5)Wo_(2.2~4.4))、二氧化硅和单斜辉石(En_(31.6~43.5)Fs_(14.7~61.4)Wo_(7.0~43.2))组成,副矿物包括磷灰石和铬铁矿等。其镁铁质硅酸盐矿物Mg#(约66)显著低于典型月球苏长岩样品,反映了不同的岩浆分异历史或者母岩浆没有携带KREEP成分。Arguin 002中熔长石的出现限定其原岩遭受的冲击压力约为25~30 GPa。两块陨石的岩石学成因表明相当比例的原始月壳被不含KREEP的幔源熔体交代作用所影响。本文为探讨原始月壳经历的内外动力改造作用和演化过程提供关键性制约。 展开更多
关键词 月球陨石 镁质斜长岩 镁质岩套 NWA 16372 Arguin 002 月壳改造作用
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嫦娥六号样品限定月球南极-艾特肯盆地年龄
4
作者 苏斌 陈意 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第4期793-797,共5页
南极-艾特肯盆地是月球上最大、最古老的撞击盆地,其形成年龄长期悬而未决。我国嫦娥六号任务成功从该盆地采回了月球背面的首批样品,为确定它的形成年龄提供了绝佳机遇。研究人员对嫦娥六号月壤样品中分选出来的苏长质岩屑进行了系统... 南极-艾特肯盆地是月球上最大、最古老的撞击盆地,其形成年龄长期悬而未决。我国嫦娥六号任务成功从该盆地采回了月球背面的首批样品,为确定它的形成年龄提供了绝佳机遇。研究人员对嫦娥六号月壤样品中分选出来的苏长质岩屑进行了系统的岩石学、地球化学和同位素年代学分析,发现它们在矿物主、微量元素成分上与阿波罗样品中岩浆侵入形成的苏长岩明显不同,属于一种新型的撞击熔融成因的苏长岩,命名为南极-艾特肯苏长岩。对这些岩屑中的含锆矿物进行高精度铅同位素定年,并结合地球化学和遥感溯源分析,最终将其中一组年龄为42.5亿年的苏长质岩屑确定为南极-艾特肯撞击岩浆池结晶的产物,并据此将该盆地的形成年龄锁定为42.5亿年。这一结果不仅为太阳系早期撞击历史提供了初始锚点,也明确了南极-艾特肯撞击事件在月球早期演化序列中的位置,揭示其发生在~43.5亿年前的一次全月热岩浆事件之后,这将为深入理解月球岩浆洋终末、月幔翻转以及月球二分性成因等重要科学问题提供时间基准。 展开更多
关键词 嫦娥六号 SPA盆地 苏长岩 撞击岩浆池
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一篇典型的月球版地幔地球化学研究论文——学术、学科意义解读与嫦娥系列成果产出背景解析
5
作者 周新华 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第4期786-789,共4页
本文对嫦娥6号阿波罗盆地玄武岩的地幔地球化学研究初步成果进行了述评,肯定了应用样品Sr,Nd同位素特征反演其源区为极端亏损地幔属性发现的重要学术意义,并将其与地球亏损地幔物质直接进行了对比。这一成果对月球早期演化史、月球的内... 本文对嫦娥6号阿波罗盆地玄武岩的地幔地球化学研究初步成果进行了述评,肯定了应用样品Sr,Nd同位素特征反演其源区为极端亏损地幔属性发现的重要学术意义,并将其与地球亏损地幔物质直接进行了对比。这一成果对月球早期演化史、月球的内部组成,特别是月幔的化学结构以及月球正面与背面重大差异机制的研究将产生重大影响。作者进而指出嫦娥5号和嫦娥6号成果应是地幔地球化学应用于月球科学成功的明证与开端,更是化学地球动力学应用于行星科学成功的明证与开端。本文强调了嫦娥工程回收样品研究系列成果获取的五方面背景:即深厚的学术积累、坚实的同位素年代学与同位素地球化学的学科基础、老中青三结合的人才梯队、学术引领。技术先行的实验体系和集中力量办大事体制化组织优势的集成。 展开更多
关键词 嫦娥6号 月海玄武岩 Sr、Nd同位素 极端亏损地幔 地幔地球化学
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火星角砾岩陨石的岩石学、地球化学、年代学及对火星宜居性的启示:研究综述
6
作者 王英 赵炳旭 张欣茹 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3225-3241,共17页
火星角砾岩陨石是2011年新发现的一类火星陨石样品。传统的SNCO火星陨石(包括辉玻、辉橄、纯橄和斜方辉石质无球粒陨石)是源自火星幔部的基性-超基性岩,而火星角砾岩陨石的全岩成分与“勇气”号(Spirit)和奥德赛(Odyssey)火星探测器获取... 火星角砾岩陨石是2011年新发现的一类火星陨石样品。传统的SNCO火星陨石(包括辉玻、辉橄、纯橄和斜方辉石质无球粒陨石)是源自火星幔部的基性-超基性岩,而火星角砾岩陨石的全岩成分与“勇气”号(Spirit)和奥德赛(Odyssey)火星探测器获取的Gusev陨石坑的土壤和火星表面的平均成分接近,是目前唯一能够代表火星壳层组分的陨石样品。同时,火星角砾岩陨石是最古老的火星陨石样品,记录了从早期岩浆活动和火星壳的形成(约4480~4300Ma)、撞击事件或地质活动引发的热变质(约1700~1200Ma)、角砾岩固结成岩(~1500Ma或<225Ma)、到最终脱离火星进入行星际空间(约10~5Ma)的地质年代学历史。本文从岩相学、矿物学、地球化学、地质年代学等方面综述了近年来火星角砾岩陨石的研究和进展,并从地质环境的稳定性、可能的宜居地和适宜的物理化学环境三方面讨论了火星角砾岩陨石对火星宜居性的启示。火星角砾岩陨石是火星岩石圈、水圈、大气圈相互作用的产物,为理解火星的地质演化和宜居性历史提供了新的视角。 展开更多
关键词 火星角砾岩 火星陨石 岩石学 地质年代学 火星宜居性
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火星地形对大尺度气候影响的模拟研究:基于LMD.MARS和LMD_MM_MARS模式的全球和区域加密模拟 被引量：1
7
作者 孙咏 吴海斌 +4 位作者 苏宝煌 秦小光 谭宁 丁林 Ehouarn MILLOUR 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期831-838,M0001,共9页
文章基于LMD.MARS和LMD_MM_MARS模式,研究了火星地形对大尺度气候的影响,从全球模拟与区域降尺度视角进行了分析。LMD.MARS模拟结果表明,地形效应对火星全球平均地表温度影响较小(升温约0.3℃),但显著调控区域温度,如南半球海拉斯盆地... 文章基于LMD.MARS和LMD_MM_MARS模式,研究了火星地形对大尺度气候的影响,从全球模拟与区域降尺度视角进行了分析。LMD.MARS模拟结果表明,地形效应对火星全球平均地表温度影响较小(升温约0.3℃),但显著调控区域温度,如南半球海拉斯盆地和北半球亚马逊平原升温明显,而南北半球高纬区域呈现相反的温度响应;此外,地形效应改变了火星地表风场,显著减弱南北高纬西风,中纬地区风场由经向风转为盛行西风,并在热带区域形成跨赤道气流,促进大气沙尘在南北半球间的传输。大气沙尘分布表现出纬度迁移,南半球海拉斯盆地大气沙尘减少明显,而南极附近高纬地区大气沙尘增加显著。LMD_MM_MARS模式开展的有无奥林匹斯山地形的区域降尺度模拟(180 km、 60 km和20 km分辨率)进一步揭示了奥林匹斯山地形仅对局地风场有增强作用,但对更大范围内气候影响有限。 展开更多
关键词 火星地形 LMD.MARS LMD_MM_MARS MOLA 奥林匹斯山 地表温度 大气环流 大气沙尘
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火星水活动证据:研究现状与展望 被引量：1
8
作者 李志斌 任鑫 +4 位作者 陈媛 张菁菁 高孟嘉 刘建军 李春来 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期912-932,共21页
火星的水活动证据研究是探索火星地质演化和潜在宜居性的核心课题。作为太阳系中与地球最为相似的行星,火星表面保存了丰富的水活动遗迹,这些地质记录为理解行星演化历史和生命存在可能性提供了关键线索。本研究系统梳理了早期火星水活... 火星的水活动证据研究是探索火星地质演化和潜在宜居性的核心课题。作为太阳系中与地球最为相似的行星,火星表面保存了丰富的水活动遗迹,这些地质记录为理解行星演化历史和生命存在可能性提供了关键线索。本研究系统梳理了早期火星水活动的多维度证据,包括水活动形成的地貌特征、岩石化学组成以及矿物学特征;在当代火星水循环研究方面,整合了轨道探测器和地面巡视器的观测数据,综述了火星大气、地表以及地下的水冰分布情况。本文重点回顾了中国首次火星探测工程天问一号在水活动证据研究方面取得的部分新认识。总结了火星西方纪古海洋、晚西方纪长期水活动,亚马逊纪多样的水活动证据及气候演化等新认识,进一步提出火星水环境演化、地下水/冰分布,以及火星宜居性问题等未来火星探测研究的主要方向。 展开更多
关键词 火星 火星水活动证据 天问一号
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火星裂底撞击坑的地质特征、成因机制及气候环境意义 被引量：1
9
作者 赵源 赵健楠 +1 位作者 张恒 肖龙 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期862-870,共9页
裂底撞击坑广泛分布于火星表面,是一类坑底发育有辐射状、环状或多边形断裂的特殊撞击地貌,也是连接行星表面与内部过程的重要地貌特征。本研究总结了火星裂底撞击坑的全球分布、形貌特征、演化历史以及成因机制等方面的研究进展,揭示... 裂底撞击坑广泛分布于火星表面,是一类坑底发育有辐射状、环状或多边形断裂的特殊撞击地貌,也是连接行星表面与内部过程的重要地貌特征。本研究总结了火星裂底撞击坑的全球分布、形貌特征、演化历史以及成因机制等方面的研究进展,揭示了其对火星古气候环境以及天体生物学研究的指示意义。在此基础上,提出当前火星裂底撞击坑研究存在的问题,包括缺少统一的识别和分类标准、年代学研究缺乏精确约束、成因尚存争议等,认为未来应综合考虑火星裂底撞击坑的形貌学、矿物学以及地球物理特征,更好地解决其成因问题,为深入了解火星的地质过程与气候演变提供支持,并为未来火星宜居环境及生命的探寻提供线索。 展开更多
关键词 火星 撞击作用 裂底撞击坑 古气候 宜居环境
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地球类火星极端环境微生物研究:对火星生命信号探测的启示 被引量：1
10
作者 刘立 林巍 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期985-1000,共16页
火星经历了3个主要的气候阶段:早期湿润的较宜居环境,中期不断干旱化的环境转变期,以及现今极端寒冷干燥的恶劣环境。火星是否可能存在生命以及如何探寻火星过去或现在潜在的生命信号一直是火星探测的重要科学目标。原位探测和采样返回... 火星经历了3个主要的气候阶段:早期湿润的较宜居环境,中期不断干旱化的环境转变期,以及现今极端寒冷干燥的恶劣环境。火星是否可能存在生命以及如何探寻火星过去或现在潜在的生命信号一直是火星探测的重要科学目标。原位探测和采样返回无疑是探寻火星生命信号的有效手段,而地球上存在的类火星极端环境则为研究火星潜在的生命信号与宜居性、规划未来火星探测任务提供了另一视角。系统研究和认识地球类火星极端环境中的微生物及其生存策略有助于评估火星过去或现今存在生命的可能性、遴选火星生命信号探测的优先区域、筛选生命探测的信号指标、优化生命信号探测的方法和策略等。文章围绕地球典型类火星极端环境的微生物研究,综述了地球上类比火星不同地质历史时期的环境中微生物的多样性、分布特征、适应机制、生命信号保存与识别等,探讨了火星演化过程中可能存在的宜居环境,并对未来火星生命信号探测研究提供了建议。 展开更多
关键词 火星 类火星环境 极端微生物 生命信号 天体生物学
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火星复现性斜坡纹研究进展及展望 被引量：1
11
作者 夏淼森 黄琪 +2 位作者 赵健楠 赵源 肖龙 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期933-943,共11页
火星表面的复现性斜坡纹是一种呈现季节性的增长、消退和复现的低反照率线性地貌,其形成可能与现代水活动相关,对于研究火星当前的液态水活动及环境宜居性具有重要意义。本研究总结了火星复现性斜坡纹的研究现状,重点介绍了复现性斜坡... 火星表面的复现性斜坡纹是一种呈现季节性的增长、消退和复现的低反照率线性地貌,其形成可能与现代水活动相关,对于研究火星当前的液态水活动及环境宜居性具有重要意义。本研究总结了火星复现性斜坡纹的研究现状,重点介绍了复现性斜坡纹的观测手段、形貌特征、时空分布、成因机制,并对目前存在的问题与争议进行了讨论。本研究指出,火星复现性斜坡纹时空分布规律有待进一步厘清,成因机制缺乏统一的解释,与相似地貌的类比研究有待开展。因此,有必要基于最新的高分辨率多源遥感数据进一步开展火星全球复现性斜坡纹的详细识别与分析,通过实验模拟、类比研究等手段阐明其成因机制,为火星宜居环境和生命的搜寻提供线索,为未来火星探测任务目标的确定提供支撑。 展开更多
关键词 火星 复现性斜坡纹 水活动 成因机制 宜居环境
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基于嫦娥二号微波辐射计数据的月表低亮温差异常提出和地质成因分析
12
作者 孟治国 赵瑞 +3 位作者 蔡占川 张小平 张渊智 邹猛 《遥感学报》 北大核心 2025年第2期472-481,共10页
月表冷异常是月球科学研究关注的重要内容之一。相对于热红外冷点异常,本文基于嫦娥二号微波辐射计数据,结合月表Clementine UV-VIS、LRO Diviner和DEM数据,首次在莫斯科盆地发现并提出了低亮温差异常,并在史密斯海确认了低亮温差异常... 月表冷异常是月球科学研究关注的重要内容之一。相对于热红外冷点异常,本文基于嫦娥二号微波辐射计数据,结合月表Clementine UV-VIS、LRO Diviner和DEM数据,首次在莫斯科盆地发现并提出了低亮温差异常,并在史密斯海确认了低亮温差异常的存在;以亮温差表现正常的嫦娥五号着陆区为参考,发现当前已知成分无法解释低亮温差异常的成因;通过对阿波罗盆地和巴尔默隐月海地区低亮温差异常的研究,发现造成低亮温差异常的物质很有可能来自撞击事件对月壳深部物质的挖掘,代表了月壳成分在纵向分布上的不均匀性。论文结果对进一步研究月球撞击演化历史和浅层月壳物质成分特征提供了新的重要参考。 展开更多
关键词 低亮温差异常 微波辐射计 亮温 月壤成分 地质意义
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东南极格罗夫山陨石分布规律及靶区预测
13
作者 琚宜太 黄费新 +5 位作者 刘小汉 李岩 夏志鹏 俞良军 方爱民 韦利杰 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2503-2512,共10页
中国已在东南极格罗夫山地区收集到12665块陨石,其中包括具有重要意义的月球和火星陨石。格罗夫山的陨石主要发现于距离岛峰有一定距离的远源碎石带内,如阵风悬崖冰流下游的二号碎石带、四号碎石带,哈丁山和萨哈罗夫岭之间的碎石带,以... 中国已在东南极格罗夫山地区收集到12665块陨石,其中包括具有重要意义的月球和火星陨石。格罗夫山的陨石主要发现于距离岛峰有一定距离的远源碎石带内,如阵风悬崖冰流下游的二号碎石带、四号碎石带,哈丁山和萨哈罗夫岭之间的碎石带,以及哈丁山冰流下游的天问碎石带,蓝冰上发现的陨石很少。根据收集到的11111块陨石位置数据进行投影分析,目前已发现的陨石数量热点在二号碎石带李家坡,陨石数量密度最高值为1357pieces/km^(2)。质量热点在四号碎石带南部,质量密度最高值为17756g/km^(2)。格罗夫山陨石富集机制既有南极地区的共性,也有其独特的多重岛峰多次富集机制。阵风悬崖南段和中段为第一重岛峰;阵风悬崖北段和萨哈罗夫岭为第二重岛峰;哈丁山和威尔逊岭为第三重岛峰;梅森峰、兰伯茨峰及杜鲁门冰原岛峰为第四重岛峰。每一重岛峰中间都有低地形缺口。第一重岛峰对陨石有首次富集作用,而每一重岛峰中间的低地形缺口形如漏斗,冰流通过时被收窄,含陨石的冰碛物通过缺口后被后一重岛峰阻挡,对先期富集的陨石起到了再次富集的作用,并在岛峰背冰流方向的负压区停滞,形成陨石富集点。由此推测,蓝冰上距离岛峰有一定距离的远源碎石带是下一步陨石搜寻的可能靶区。 展开更多
关键词 陨石 东南极 格罗夫山 碎石带 靶区
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嫦娥六号玄武岩揭示月球背面月幔水含量
14
作者 何会存 李林曦 +12 位作者 胡森 高宇冰 高亮 周湛 邱梦凡 周迪圣 刘焕欣 李瑞瑛 郝佳龙 惠鹤九 林杨挺 李献华 吴福元 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第5期1052-1057,共6页
月幔水含量是理解月球形成与后续热演化过程的关键线索。早期对于月幔水的研究都围绕在月球正面风暴洋克里普地体(PKT)周围,且长期以来存在富水和贫水的争议。PKT地区主要为月海玄武岩,而月球背面则以高地岩石为主,与月球正面呈现明显... 月幔水含量是理解月球形成与后续热演化过程的关键线索。早期对于月幔水的研究都围绕在月球正面风暴洋克里普地体(PKT)周围,且长期以来存在富水和贫水的争议。PKT地区主要为月海玄武岩,而月球背面则以高地岩石为主,与月球正面呈现明显的二分性。由于缺乏月球背面样品,无法获悉月球背面月幔的水含量信息,极大限制了对于月幔水含量时空分布和演化的认知。嫦娥六号(CE6)任务从月球背面的南极-艾特肯盆地(SPA)采集返回了月壤样品,为研究月球背面的月幔水含量提供了契机。笔者通过挑选CE6月壤中的玄武岩碎屑,借助纳米离子探针测定了CE6玄武岩中的磷灰石与熔融包裹体的水含量与氢同位素组成,估算CE6玄武岩母岩浆的水含量为15~168μg/g,具有与球粒陨石相似的氢同位素组成(δD=-123‰±167‰)。结合CE6玄武岩的岩石学和微量元素地球化学特征,估算其月幔源区的水含量仅为1~1.5μg/g,明显低于月球正面玄武岩月幔源区的水含量平均值(~7μg/g)。这项研究不仅首次获得了月球背面的月幔水含量数据,更凸显了月球的二分性不仅是表面现象,其深部月幔水含量很可能也具有二分特征,为揭示SPA地体的成因、大碰撞起源假说与月幔水的时空演化提供了重要启示。 展开更多
关键词 水含量 氢同位素 嫦娥六号 月球背面
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火星宜居环境关键要素分析及其对天问三号选址的启示
15
作者 万李明 唐红 +1 位作者 李雄耀 刘建忠 《空间科学学报》 北大核心 2025年第5期1285-1306,共22页
火星宜居环境是火星探测和行星科学的重要研究内容之一.通过分析火星的探测任务及其研究成果,研究了火星宜居环境的四个关键要素,包括生命所需关键元素(碳、氮、硫和磷)、液态水、适宜的气候和能量来源.对比分析乌托邦平原以及阿拉伯高... 火星宜居环境是火星探测和行星科学的重要研究内容之一.通过分析火星的探测任务及其研究成果,研究了火星宜居环境的四个关键要素,包括生命所需关键元素(碳、氮、硫和磷)、液态水、适宜的气候和能量来源.对比分析乌托邦平原以及阿拉伯高地西北部中的四个典型区域(茅尔斯峡谷、大山撞击坑、麦克劳林撞击坑和奥克夏高原)的地质背景和宜居环境关键要素特征,结果表明,乌托邦平原以其广泛的液态水活动痕迹和丰富的生命指示性矿物展现出重要的科学研究价值,成为天问三号任务的重点候选着陆区.本研究为天问三号任务着陆区的选择以及火星宜居环境的探索提供了重要的依据. 展开更多
关键词 火星探测 宜居环境 着陆选址 天问三号
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火星早期气候模拟研究:回顾与展望
16
作者 宗思翰 谭宁 +5 位作者 赵明宇 陈凌 吴海斌 孙咏 林巍 郭正堂 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期1001-1012,共12页
地球与火星同处于太阳系宜居带上,然而现今两大行星的生命活力和气候环境有天壤之别。与当今冷干环境不同的是,火星诞生初期在多个方面与地球早期环境具有相似特征,如具有浓密的大气、活跃的火山活动、全球性的磁场及可能宜居环境等。... 地球与火星同处于太阳系宜居带上,然而现今两大行星的生命活力和气候环境有天壤之别。与当今冷干环境不同的是,火星诞生初期在多个方面与地球早期环境具有相似特征,如具有浓密的大气、活跃的火山活动、全球性的磁场及可能宜居环境等。火星早期气候模拟研究是理解火星气候演化的关键。文章基于近数十年的火星早期气候研究,系统梳理了“弱太阳悖论”、温室气体浓度、陨石撞击、气候系统反馈等过程对早期火星气候影响;总结了火星早期气候模拟研究的争议与挑战,如加热事件的持续时间、次要气体的作用、北方海洋假说、气体逃逸过程等;并结合现有研究进一步展望未来挑战和研究方向,如高分辨率的冰川模型与GCM耦合、火星水岩反应探究、深入火幔等行星尺度的研究等。本研究工作可为火星气候环境演化研究提供重要参考。 展开更多
关键词 火星早期气候 气候模拟 弱太阳悖论
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基于沙尘光学厚度的火星沙尘暴季节和年际变化的统计研究
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作者 何惠宁 吴兆朋 +7 位作者 戎昭金 何飞 李勃 张江 王誉棋 高佳维 范开 魏勇 《第四纪研究》 北大核心 2025年第4期882-893,共12页
火星是一个沙漠星球,沙尘的时空变化对火星气象和气候具有重要影响,例如大规模的沙尘暴活动会影响火星全球的大气结构和环流。火星的沙尘暴活动在时间上具有明显的季节性特征,主要分布在北半球秋冬季,即沙尘暴季节。在非全球性沙尘暴年... 火星是一个沙漠星球,沙尘的时空变化对火星气象和气候具有重要影响,例如大规模的沙尘暴活动会影响火星全球的大气结构和环流。火星的沙尘暴活动在时间上具有明显的季节性特征,主要分布在北半球秋冬季,即沙尘暴季节。在非全球性沙尘暴年份,沙尘暴季节内存在三次规律性的大型沙尘暴活动,按照发生的时间顺序可以标记为A、B、C类型,这3种类型的沙尘暴具有不同的持续时间、影响范围和强度。本研究利用第24到36火星年间火星柱积分的沙尘光学厚度数据(CDOD)对火星沙尘暴季节及不同类型的大型沙尘暴的年际变化情况进行了统计研究。研究发现,火星沙尘暴季节通常开始于太阳经度L_(S)=132°~156°左右,结束于次年L_(S)=5°~25°左右,持续时间在220°~240°之间波动,且沙尘暴季节的开始时间与结束时间存在一定的正相关,即开始时间早的年份,结束时间也较早;此外,A、B、C这3种类型的大型沙尘暴的发生时间、强度和影响范围存在年际变化规律,且A型和C型沙尘暴的开始时间和达到峰值时间之间存在一定的正相关,表明A型沙尘暴的发生时间可能会影响C型沙尘暴的发生时间。本研究还统计了第29到第36火星年间A、C型沙尘暴的起源位置,发现A型沙尘暴主要起源于中低纬度东经60°附近和西经60°附近,C型沙尘暴主要起源于中低纬度西经60°附近。这些发现为火星沙尘暴的预报和火星探测任务的安全性提供了重要参考。 展开更多
关键词 火星大气 沙尘暴 时空分布
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月球南极-艾肯盆地物质成分分布特征及其成因探讨
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作者 鲍烨明 郭弟均 +2 位作者 刘洋 刘建忠 邹永廖 《矿物学报》 北大核心 2025年第6期1125-1138,共14页
南极-艾肯(South Pole–Aitken,SPA)盆地是月球上已确认的最大、最古老的撞击构造,对于认识月球的早期演化具有重要价值。本文基于矿物学和地球化学数据,对SPA盆地的岩性分布特征及可能源自下月壳与上月幔的深部物质出露进行了研究。结... 南极-艾肯(South Pole–Aitken,SPA)盆地是月球上已确认的最大、最古老的撞击构造,对于认识月球的早期演化具有重要价值。本文基于矿物学和地球化学数据,对SPA盆地的岩性分布特征及可能源自下月壳与上月幔的深部物质出露进行了研究。结果表明,SPA盆底斜长苏长/辉长岩和苏长/辉长斜长岩分别呈现南北向与东西向对称分布,表现出显著的双轴对称性。这一格局符合撞击过程倾斜入射所预测的物质分布特性,但没有极低入射角(相对于水平面<30°)时的溅射物分布“禁区”。因此形成SPA盆地的撞击可能具有相对较高角度(>45°)的倾斜入射,且挖掘的深部物质呈现方位不均一分布。SPA盆地在315°~360°方位存在FeO、Ti和Th异常富集,表明SPA盆地内上月幔或下月壳的深部物质在盆地内部非均匀有限出露。然而,该方位Ti、Th的整体含量不高,本文认为SPA撞击可能发生在月幔翻转启动之后,但月幔翻转不彻底,SPA撞击发生时壳幔之间仍存在一定量的钛铁矿层。SPA盆地的岩性和地球化学特征能够为约束SPA撞击条件、探讨月幔翻转等月球早期演化提供关键证据。 展开更多
关键词 月球 SPA盆地 撞击作用 岩性 月幔翻转
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月球1:100万薛定谔盆地幅(LQ-140)地质填图及区域地质演化分析
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作者 黄蔚东 刘建忠 +1 位作者 朱凯 刘敬稳 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第2期342-353,共12页
数字填图工作对于系统总结月球探测成果及深入理解月球地质演化具有里程碑意义。尤其南极-艾肯盆地(Southpole-Aitken Basin)更是近些年及未来几年的热点区域,但目前缺乏高纬度区域的大比例尺精细编图,因此本研究将SPA盆地内包含薛定谔... 数字填图工作对于系统总结月球探测成果及深入理解月球地质演化具有里程碑意义。尤其南极-艾肯盆地(Southpole-Aitken Basin)更是近些年及未来几年的热点区域,但目前缺乏高纬度区域的大比例尺精细编图,因此本研究将SPA盆地内包含薛定谔盆地的高纬度区域作为研究对象,并依据美国编图标准命名为LQ140。本研究依托中国探月工程所获取的丰富光谱数据、高分辨率影像资料以及历史探测信息,以地理信息系统平台ArcGIS为工具,编制出1∶100万比例尺的LQ-140区域地质图,同时分析了区域地质演化历史,探讨了薛定谔盆地峰环的形成机制。该研究可为理解南极-艾肯盆地重大撞击事件的后期改造效应,峰环盆地形成机制提供了参考。 展开更多
关键词 月球 遥感 GIS地质填图 薛定谔盆地 地质演化
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行星蒸发作用及其效应的研究进展
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作者 卢文华 李元 《地球化学》 北大核心 2025年第3期390-402,共13页
太阳系早期,从太阳星云冷凝下来的硅酸盐可能在随后的热事件中受热熔融,导致行星物质蒸发。蒸发作用往往伴随显著的元素分异和同位素分馏效应,从而影响天体的总体化学组成。因此,查明蒸发作用的效应对深入认识地球和其他天体的形成和演... 太阳系早期,从太阳星云冷凝下来的硅酸盐可能在随后的热事件中受热熔融,导致行星物质蒸发。蒸发作用往往伴随显著的元素分异和同位素分馏效应,从而影响天体的总体化学组成。因此,查明蒸发作用的效应对深入认识地球和其他天体的形成和演化过程具有重大意义。近年来,系列高精度分析测试技术的进步使大量蒸发作用发生的证据得以在陨石和地球样品中识别。本文总结了目前行星蒸发作用研究中在观测、实验以及模拟等方面取得的认识,以促进其在我国的进一步发展。 展开更多
关键词 早期地球 行星蒸发 同位素观测 高温实验 新进展
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