布朗大學的行星科學家開發了一種新的遙感技術,用於研究月球上一種名為橄欖石的礦物。研究人員表示,橄欖石可以幫助他們了解月球和其他行星體的早期演變。這種礦物之所以重要,是因為據了解它是岩石行星內部的重要組成部分。
描述這項工作的新論文的主要作者克里斯多福·克雷默說,橄欖石是地球地幔的主要成分,並已在月球和火星表面檢測到。橄欖石已經在火山沈積物或從地下帶出物質的撞擊坑中被檢測到。目前,遙感技術足以從軌道上發現橄欖石,但科學家們想做的不僅僅是發現這種礦物。
研究人員希望能夠更多地了解橄欖石的化學構成。他們指出,所有橄欖石都有矽和氧,但有些橄欖石富含鐵,而有些橄欖石富含鎂。橄欖石的成分揭示了它們形成的環境,特別是溫度。形成過程中溫度越高,鎂的含量越多,而溫度越低,鐵的含量越多。
通過了解月球、火星和其他行星體上橄欖石的成分,科學家可以更多地了解行星體形成後的演變過程。用於研究其他行星上岩石的一種方法是光譜學。不同的元素或化合物在不同程度上吸收或反射了不同波長的光。通過觀察岩石反射的光譜,科學家可以了解它們的成分。
克雷默觀察了紅外光譜和中紅外光譜之間的一個小範圍的光波長。他發現在這些波長中,有一個介於4到8微米之間的波段,可以預測橄欖石樣品中鎂或鐵的含量,達到實際含量的10%以內。現在可用的儀器可以分析出"有哪些元素",但新的工藝讓研究人員可以分析出量化數據,這是天文探測的重要進步。