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月球潮汐旋转的形状和极地漂移的证据

摘要

月球大尺度地形的起源对于了解月球地质非常重要1,月球轨道演化2以及月球在天空中的方位3..以前关于它的起源的假说包括晚期的吸积事件4,大影响5,潮汐效应6对流过程7.然而,测试这些假设和量化月球的地形是复杂的,因为自地壳结晶以来已经形成了大型盆地。在这里,我们估计了这些盆地外的大尺度月球地形和重力球面谐波,并表明球面谐波-2度地形的大部分与整个月球早期潮汐加热控制的地壳形成过程一致。2度地形的其余部分与后来形成的冻结潮汐旋转隆起相一致,位于约32个地球半径的半长轴上。2度形状偶然同时具有潮汐加热和冻结形状特征的概率小于1%。我们还推断,内部密度对比最终使月球的极轴重新定向36±4°,达到我们今天观察到的配置。总之,这些结果将月球近端和远端的地质情况联系起来,并解决了长期以来关于月球大规模形状、重力和极地漂移历史的问题。

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图1:月球地形和重力功率谱,具有最适合度的幂律n= 3 ~ 50。
图2:月球的地形、重力和外观,黑线表示在分析中除去的盆地。
图3:比例C2、0/C2、2对于地壳厚度(或补偿地形),作为全球平均潮汐热通量的函数,114个模型案例。

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确认

这项工作得到了韩国教育部资助的国家研究基金会(NRF) BK21-plus计划的支持。欢迎与E. Mazarico对话。我们感谢GRAIL和LRO团队在分析中使用的重力和地形数据。

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

I.G.-B。m.t.z策划了这项研究。vp执行幂律计算,并帮助开发球面谐波拟合程序。F.N.进行了潮汐加热计算。I.G.-B。完成其余的研究并撰写论文,所有作者都有贡献。

相应的作者

对应到伊恩Garrick-Bethell

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有相互竞争的经济利益。

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该文件包括“补充文本”、“补充参考”、“补充表1-13”和“补充图1-14”。(PDF 9259kb)

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引用本文

加里克-贝瑟尔,我,佩雷拉,V,尼莫,F。et al。月球潮汐旋转的形状和极地漂移的证据。自然512, 181-184(2014)。https://doi.org/10.1038/nature13639

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