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月球多了一个222米的大坑,为什么一年多后才被发现?

FREETEXT 编辑部 · 编译全文免费

研究人员最先看到的是一处亮斑,周围有一圈暗色区域。要看清这个新坑,还得反复补拍和比对。

直到2025年,影像处理专家罗伯特·瓦格纳(Robert Wagner)才从探测器拍摄的照片中发现,月球上多了一个撞击坑。研究团队随后确认,这个坑直径222米,深约43米,形成于2024年4月11日至5月22日之间。相关研究于2026年9月公布。[1][3]

月球多了一个222米的大坑,为什么一年多后才被发现?
月球上新形成的撞击坑,直径222米。周围的亮色区域是撞击抛出的物质。图像:NASA/GSFC/Intuitive Machines;来源:LROC(NASA/GSFC/ASU)。

探测器长期在月球上空拍摄,为什么这么大的坑,过了一年多才被发现?

月面照片中的异常亮斑

月球勘测轨道飞行器搭载的相机系统(LROC)有两类相机。广角相机每月拍摄的图像可以覆盖整个月面,但每个像素约对应月面上100米的距离;窄角相机能拍清米级的细节,却无法同时兼顾这样大的范围。这次,团队先在广角图像中发现异常,再用窄角相机补拍细节。因此,定期拍遍月球,并不意味着每一处变化都能立刻看清。[4]

瓦格纳负责处理这套相机传回的影像。据美国国家航空航天局(NASA)介绍,他最先注意到月面图像上有一处亮斑,周围有一圈暗色区域。研究人员用程序比较不同时期的照片,生成一张显示差异的图:变化不大的地方接近灰色,差异明显的地方则偏亮或偏暗。[1]

但图像有差别,不一定意味着月面发生了变化。同一块石头,在不同光照下,影子的长短和朝向都会改变,也可能被程序标出来。瓦格纳需要逐一检查,排除光照和阴影造成的误判。[1]

新坑的大小是怎样测出的?

发现亮斑后,还要看清它究竟是什么。论文第一作者、LROC首席研究员马克·罗宾逊(Mark Robinson)介绍,团队查阅了窄角相机此前拍摄的照片,找到了撞击前的影像,却没有撞击后同一位置的清晰照片。他们只能利用此后几个月里有限的拍摄机会,陆续补齐资料。[2]

要看清不同细节,还需要在不同光照下拍摄。阳光从较高的位置照向月面时,便于比较物质的明暗差异;阳光斜照时,阴影能让岩石和细小的地形起伏更清楚。从合适角度拍摄的成对照片,则可以用来重建地形、测量坑的深度。“直径222米、深约43米”这样的数据,需要结合这些影像才能得出。[2][3]

同一片月面,左为撞击前,右为撞击后。黄圈标出了新坑后来形成的大致位置。每幅图覆盖约925米见方的区域。图像:NASA/GSFC/Intuitive Machines;来源:LROC(NASA/GSFC/ASU)。
同一片月面,左为撞击前,右为撞击后。黄圈标出了新坑后来形成的大致位置。每幅图覆盖约925米见方的区域。图像:NASA/GSFC/Intuitive Machines;来源:LROC(NASA/GSFC/ASU)。

新坑能留下什么线索?

月球上并不缺撞击坑,新坑的价值在于,它保留了撞击后不久的地貌。月球与行星研究所(LPI)指出,旧坑经过长期的太空风化和后续撞击,最初的痕迹可能已经改变;这个新坑有撞击前后的影像可供比较,能帮助研究者检验现有的撞击模型。[3]

罗宾逊还注意到,这个坑位于两类月面物质的交界处。过去的撞击让浅层物质混在一起,旧照片上的界线已不明显;这次撞击把较深处的物质抛到了周围,使研究人员有机会进一步了解地下的物质分布。[2]

报道中常用“百年一遇”形容这次发现。按现有模型,这种规模的撞击在整个月球上约每132年发生一次。这只是对长期发生频率的估计,不代表撞击会按固定间隔发生,也不能据此判断地球遭受撞击的风险正在上升。[2][4]

拓展阅读

美国国家航空航天局对罗伯特·瓦格纳的采访:介绍那块异常亮斑是怎样被发现的,以及为什么程序筛出的变化还需要人工核对。

马克·罗宾逊的图文说明:附有撞击前后对比图和地形图,可结合图注了解不同光照和拍摄角度的用途。

资料来源

[1] NASA:月球轨道器发现新撞击坑

[2] LROC:Mark Robinson署名介绍McGetchin撞击坑

[3] LPI:新发现的222米月球撞击坑

[4] Robinson等:222米新月坑论文(PubMed题录及摘要)

图片出处

封面实拍原图 · 原始报道及图注

撞击前后对比原图 · 原始报道及图注