月面的輻射紋是怎樣一回事 ?
本帖最後由 mca 於 2010-7-4 16:01 編輯在陽光照射下，月面一些環形山常常射出長短不一的輻射光紋，它們掃過其他山脈和月海，特別是南半球的第谷環形山 (Tycho)，周圍的輻射光紋超過十條，最長一條橫越 1/3 個月面，滿月時尤為明顯。
圖一中央的環形山就是第谷，它的輻射紋其實是撞擊時形成的。大約一億年前，這裡本無第谷，後來意外地被一顆大隕星撞擊，撞擊時的高温使地面熔成直徑 85 公里，深 5 公里的巨坑，濺起的熔岩更向四周延展，冷卻後便成為現在的第谷環形山及輻射紋。第谷位于月殼的高地，地質以 斜長岩 (Anorthosite) 為主，這種岩石含大量鈣、鋁、硅等淡白色化合物，輻射紋由無數的炸碎和粉狀斜長岩沿濺射方向散播而成，所以陽光下都呈白色。
圖一
http://forum.hkas.org.hk/web/Moon_2010July01_Tycho.jpg
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上圖有三處正好說明第谷輻射紋的本質：A 是俗稱的「孖辮」，表示一對並排的濺射物掃過黑色的月海，長達 800 公里，說明在月面的小引力之下，濺射物可以飛得很遠 ** ； B 是「卡西尼光斑」，它是一堆跌在 Deslandres 環形山底的亮白濺射物，最初被十八世紀的卡西尼察覺，故名；C 是明暗間隔的濺射痕跡，它剛巧掃過平底的 Stöfler 環形山，因此較易辨認，在圖二見得更清楚。
圖二
http://forum.hkas.org.hk/web/TychoEjecta_2005Apr18.jpg
或許你覺得奇怪，圖一有許多環形山，為什麼唯獨第谷才有輻射紋呢?原來所有隕擊環形山 (包括在水星、火星和其他衛星找到的)，最初都有輻射紋，不過它們多在三十餘億年前隕擊最盛時期形成，至今已非常久遠，輻射紋早被太陽風和宇宙射線侵蝕變暗了，第谷環形山的岩石年齡只有 ~ 1 億年，較同地區的環形山年輕得多，所以現在的第谷仍呈輻射紋，再過 ~10 億年輻射紋會同樣消失。
圖三
http://forum.hkas.org.hk/web/Moon_impact_history.jpg
其他年輕環形山也有輻射紋，例如圖四的哥白尼 (Copernicus) 及開普勒 (Kepler)，不過兩者的輻射紋不像第谷而是模糊狀，那是因為濺射物再撞擊地面時產生大量次級小坑所致。次級小坑的多寡與撞擊地點的土質、撞擊的能量有關，它們也會自生濺射物，在大量次級小坑互相交織下，從源頭來的光紋自然一片模糊了。
圖四
http://forum.hkas.org.hk/web/Copernicus_Kepler_rays.jpg
有小部份的輻射紋只有單向的一兩條，典型例子見圖五：Messier A 是一對互叠的小環形山，它射出兩道像彗星尾巴的光紋，說明有兩個貼近的撞擊體 (或分裂為二的碎塊) 同時以甚低角度從東向西衝入月面。這種單向的光紋只會在側身擦過的撞擊形成，從模擬實驗得知，如果撞擊體以 ~ 5 度角以上衝入，單向濺射現象不易發生。
圖五
http://forum.hkas.org.hk/web/MessierA_dual_rays.jpg
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註：
** 月球的引力只及地球的 1/6，如果濺射物的飛行速度超過 2.4 km/s，它會脫離月球引力束縛，有極小部份會跌入地球成為稀有的 "月隕石" (http://meteorites.wustl.edu/lunar/howdoweknow.htm)。
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