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第谷坑

月球撞击坑

43°18′S 11°12′W / 43.3°S 11.2°W / -43.3; -11.2

第谷环形山
月球轨道器5号拍攝的第谷环形山
美國宇航局
坐标43°18′S 11°13′E / 43.30°S 11.22°E / -43.30; 11.22
直径85.29公里
深度2.81公里
余经日出时12°
命名来源第谷·布拉厄

第谷环形山（Tycho）是月球正面南半部一座醒目的大撞击坑，约形成于哥白尼纪[1]，其名称取自16世纪丹麦天文学家暨炼金术士第谷·布拉厄（1546年-1601年），它是月球上最有趣的陨石坑之一：环绕着一圈最明亮的射纹系统，特别在满月时清晰可见[2]，即便在仅有地球反射光的背景下也可被分辨出。

年龄与特征

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中央峰的顶部，月球勘测轨道飞行器拍摄。
 
日本辉夜姬号拍摄的第谷环形山坑内
 
以第谷坑為中心的射纹系統。
 
黎明时分的第谷坑环形山中央峰，月球勘测轨道飞行器拍摄。

根据分析阿波罗16号任务期间所采集的第谷环形山射纹样本，估计该陨坑约形成于1.09亿年前±400万年[3]的哥白尼纪[4]，是一座相对年轻的陨石坑。这一地质年龄表明，形成该陨坑的撞击体可能是来自一颗“巴普提斯蒂娜族”的小行星，但撞击体的构成仍是未知，因此，这只是目前的一种推测。然而，模拟研究的结果显示，形成第谷环形山的撞击体约有70%的可能性是源自形成了298 巴普提斯蒂娜的同一天体（一颗直径170公里，在1.6亿年前与另一更小天体相撞而解体的小天体）的碎片[5]。据信该小行星族中的另一块更大的碎片在6500万年前撞击了地球，形成了希克苏鲁伯陨石坑和恐龙的灭绝，但2011年广域红外线巡天探测卫星获得的新数据推翻了这一假说（原天体撞击解体的时间由1.6亿年前修改为8000万年前）。

第谷环形山周边密布着众多大小不同的撞击坑，很多重叠在更古老的陨坑之上，其中一些较小的为第谷环形山形成时所溅射的大块喷出物撞击出的次生坑。它的西侧靠近古老的威廉环形山、西北毗邻海因修斯环形山、已磨损的萨瑟里德斯环形山和奥龙斯环形山分别位于它的东北偏北和东北，沿它的东面、南面及西南分别坐落了较小的皮克泰环形山、斯特里特环形山和布朗陨石坑，而北面则濒临云海[6]。该陨坑中心月面坐标为43°18′S 11°13′E / 43.30°S 11.22°E / -43.30; 11.22，直径85.29公里，表面深约2.81公里[4]。

第谷环形山是月球上一座最年轻的大撞击坑，保存状况极好，不像那些已磨损退化的古老陨坑，它没有受到后续撞击的侵蚀，边缘范围较为清晰，环陨坑分布着一圈由独特的射纹系统构成的绵长辐射纹，当太阳直射时，它高反照率的坑底显得格外突出。第谷环形山的内侧壁已坍塌并明显呈阶坡状结构，坑壁最大高出周边地形1390米[4]，其中壁顶与坑底平均落差4.6公里[7]（最高点超过5公里[8] ），内部容积约6869.92公里3[4]。粗糙但大体平坦的坑底上散布有许多小穹丘，地表显示过去曾有过火山活动迹象，极可能为撞击融化的岩石。清晰的坑底照片展示了地面覆盖着一系列纵横交叉的裂缝和小山丘，坑内坐落了一座由含80-85%斜长石的辉长-苏长-橄长斜长岩（GNTA2）、斜长辉长岩（AG）和斜长辉长苏长岩（AGN）及辉长岩（G）[9]构成的高约2.26公里的大中央峰，在它的东北还矗立有一座较小的山峰。该陨坑坑底非常明亮，但坑外环绕了一圈60公里宽的暗环，也许这圈暗淡的区域可能覆盖着撞击时凿掘出的深层矿物，更外围是明亮的地表区-光轮，进入覆盖了100多座撞击坑的射纹区[10]。根据目前最普遍的看法，第谷环形山射纹束最长向外延伸达4000公里（约为3/4月球子午线长度）[10]，将云海一分为二，但这些射纹线的起点并非始于第谷坑本身，而是距离它较远（位于云海边缘），且不排除其起源与门纳劳斯陨石坑有关联[11][12]。

第谷环形山已被月球和行星观测协会（ALPO）列入《带有明亮射纹系统的撞击坑列表》[13]。

第谷环形山是一座典型的，具有代表性的陨石坑，其特点是直径超过50公里、拥有一座大中央峰、内侧壁明显呈阶坡结构以及相对平坦的坑底。该类撞击坑被归类为"TYC 型"（以它的名称所命名）。

月食期间对月球表面的红外观测显示，第谷环形山坑底表面冷却速度比周围其它地区要稍慢，使它成为了月表上的一处“热点”，该现象主要缘于陨坑所覆盖的物质不同而形成的差异。

研究和命名

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从北半球看到的第谷环形山的位置

第谷陨石坑及其周围的射纹系统早在十七世纪就被绘入月图，先后出现在1629年-1930年意大利天文学家弗朗切斯科·丰塔纳（Francesco Fontana）和1645年捷克天文学家安东·玛丽亚·谢尔乌斯·德·里伊塔（Anton Maria Schyrleus de Rheita）绘制的月面图中[14] 。早期的一些月图绘制者也赋予了该陨坑不同的名字，如皮埃尔·伽桑狄在1636年发表[15]的月面图中称它为"月球之脐"[14]；1645年荷兰天文学家及制图师米迦勒·弗洛伦特·范·朗伦以波兰君主瓦迪斯瓦夫四世·瓦萨之名称之为"瓦迪斯瓦夫四世"（Vladislai IV）[14][16]；而波兰天文学家约翰·赫维留在1647年则将它命名为"西奈山"（Mons Sinai）[17]。

1651年，意大利耶稣会天文学家，现代月球表面特征命名体系创始人乔瓦尼·巴蒂斯塔·里乔利以丹麦天文学家"第谷·布拉赫"之名命名了它[18]，并一直被沿用至今，1935年国际天文学联合会对该命名正式予以接受[19] 。此外火星上直径105公里第谷·布拉赫撞击坑也是以他的名字所命名[20]。

探测器着陆点

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勘测者7号拍攝的月表全景图，着陆点距第谷环形山北侧坑壁29公里。

美国太空探测器勘测者7号曾将该陨坑的边缘区列为主要的探测目标，1968年1月该太空探测器成功降落在第谷环形山北部边缘附近，并传回了该陨坑周边月壤的化学成分数据及照片。发现了与月海不同的化学成分。从中了解到高地主要矿物成分为斜长石—一种富含铝的矿岩。月球轨道器5号也对该陨坑进行了很详细的拍摄。

1972年，在距第谷环形山2250公里处（澄海边缘），阿波罗17号宇航员采集了来自该陨坑射纹中，可帮助确定其地质龄的岩石样本[3]。

从上世纪50年代到90年代，美国宇航局空气动力学家迪安·查普曼和其他人进一步提出了似黑曜岩月球起源说。查普曼使用复杂的电脑轨道模型和大量的风洞实验来支持他所谓"澳大利亚粗糙带鳞状的似曜石来自于第谷环形山的罗斯溅射纹"(Rosse ejecta ray)的理论，除非能取得罗斯射纹样本，否则目前尚无法排除似曜石起源于月球的说法。

月球瞬变现象

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月食期间曾观察到该陨坑暗淡的轮廓外观发生了变化，并在地球阴影的笼罩下闪烁亮光的瞬变现象。

通俗作品引用

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  • 在亚瑟·查理斯·克拉克的2001太空漫游小说和同名电影中，"第谷磁异常一号"（TMA-1）就位于第谷环形山中；
  • 电影《星际旅行VIII：第一次接触》中，24世纪月球城-第谷城就位于第谷环形山；
  • 电影《黑衣人》中，汤米·李·琼斯扮演的探员凯提到外星人违反了第谷条约第4153条规定；
  • 1961年克利福德·唐纳德·西马克创作了神奇故事《第谷坑的麻烦》，俄语版译名为《危险的第谷环形山》；
  • 在前苏联马丁诺夫·格奥尔基·谢尔盖耶维奇创作的科幻小说-《吉尼亚》（Gianeya）中，第谷环形山中有一座外星人的秘密太空基地；
  • 艾德蒙·汉弥顿创作的系列小说中，第谷环形山是超级英雄-未来船长克提斯·牛顿在月球上的基地。

卫星陨石坑

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按惯例，最靠近第谷环形山的卫星坑将在月图上以字母标注在它的中心点旁边.

 
LAC-111和LAC-112拼接图
第谷 緯度 經度 直徑
A 39.9° S 12.0° W 31公里
B 43.9° S 13.9° W 13公里
C 44.3° S 13.7° W 7公里
D 45.6° S 14.0° W 27公里
E 42.2° S 13.5° W 14公里
F 40.9° S 13.1° W 16公里
H 45.2° S 15.8° W 8公里
J 42.5° S 15.3° W 11公里
K 45.1° S 14.3° W 6公里
P 45.3° S 13.0° W 8公里
Q 42.5° S 15.9° W 21公里
R 41.8° S 13.6° W 5公里
S 43.4° S 16.1° W 3公里
T 41.2° S 12.5° W 14公里
U 41.0° S 13.8° W 19公里
V 41.7° S 15.3° W 4公里
W 43.2° S 15.3° W 19公里
X 43.8° S 15.2° W 13公里
Y 44.1° S 15.8° W 19公里
Z 43.1° S 16.2° W 24公里

图集

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  •  
    2007年3月的月全食，地球移动的阴影帶出了月表的细节，第谷环形山巨大的射紋系统成为月球南半球一处醒目的特征。
  •  
    1967年月球轨道器4号拍摄的图像
  •  
    月球轨道器5号拍摄的东北坑底，显示了撞击熔化表面不规则的裂纹，光照源来自右下方。
  •  
    位于月球正面南部，以16世纪丹麦天文学家暨炼金术士第谷·布拉赫命名的直径85公里的撞击陨石坑。
  •  
    中央峰峰顶上一块120米大的巨岩，月球勘测轨道飞行器拍摄。
  •  
    第谷环形山外龟裂的熔融表面.

相关条目

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参考文献

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  1. ^ The geologic history of the Moon, 1987, Wilhelms, Don E.; with sections by McCauley, John F.; Trask, Newell J. USGS Professional Paper: 1348. Plate 11: Copernican System （online （页面存档备份，存于互联网档案馆））
  2. ^ Travel to the Moon 2009，Chykmache V. I. chapter 3.13. Tycho and its surroundings.
  3. ^ 3.0 3.1 Don E. Wilhelms. http://www.lpi.usra.edu/publications/books/rockyMoon/18Chapter17.pdf |chapter-url=缺少标题 (帮助) (PDF). To a Rocky Moon: A Geologist's History of Lunar Exploration. 17. Beautiful Taurus-Littrow 1972. The University of Arizona Press. 1993: 323 [2017-06-16]. ISBN 0-8165-1065-2. （原始内容存档于2020-12-31）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Lunar Impact Crater Database
  5. ^ Breakup event in the main asteroid belt likely caused dinosaur extinction 65 million years ago. Physorg. September 5, 2007 [2007-09-06]. （原始内容存档于2007-10-11）. 
  6. ^ Crater Tycho on the mapLAC-112. (PDF). [2017-06-16]. （原始内容存档 (PDF)于2016-12-13）. 
  7. ^ Margot, J.-L.; Campbell, D. B.; Jurgens, R. F.; Slade, M. A. The topography of Tycho Crater. Journal of Geophysical Research. 1999, 104 (E5): 11875–11882. Bibcode:1999JGR...10411875M. doi:10.1029/1998JE900047. 
  8. ^ Krüger, T.; van der Bogert, C. H.; Hiesinger, H. New High-Resolution Melt Distribution Map and Topographic Analysis of Tycho Crater (PDF). 44th Lunar and Planetary Science Conference, held March 18-22, 2013 in The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1719, p.2152. 2013 [2017-06-16]. Bibcode:2013LPI....44.2152K. （原始内容 (PDF)存档于2016-03-04）. 
  9. ^ Stefanie Tompkins and Carle M. Pieters （1999） Mineralogy of the lunar crust: Results from Clementine Meteoritics & Planetary Science, vol. 34, pp. 25-41 .
  10. ^ 10.0 10.1 Travel to the Moon 2009，第166–175頁，Chikmachev V. I. Chapter 3.13. Tycho and its surroundings.
  11. ^ Wood C. A. Whence the Bessel Ray?. lpod.org. 2004-05-28 [2014-08-31]. （原始内容存档于2014-08-29）. 
  12. ^ Grego P. The Moon and How to Observe It. Springer Science & Business Media. 2006: 183. ISBN 978-1-846-28243-0. 
  13. ^ List of craters with a bright system of rays of the Association of Lunar and Planetary Astronomy （ALPO） 互联网档案馆的存檔，存档日期2016-03-04.
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 Whitaker E. A. Mapping and Naming the Moon: A History of Lunar Cartography and Nomenclature. Cambridge University Press. 2003: 30–33, 48, 198. ISBN 9780521544146. 
  15. ^ Travel to the Moon 2009，Rodionova Z. F. Chapter 5. History of the lunar craters.
  16. ^ Map of the Moon, Compiled by Michael van Langren（1645）
  17. ^ Hevelius map of the Moon （1647）
  18. ^ Map of the Moon, compiled by Giovanni Riccioli（1651）
  19. ^ Tycho. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union （IAU） Working Group for Planetary System Nomenclature （WGPSN）. 2010-10-18 [2014-10-18]. （原始内容存档于2012-12-14）. 
  20. ^ According to Directory of the International Astronomical Union （页面存档备份，存于互联网档案馆） by 2014.

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另请参阅

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外部链接

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