月は全身が溶けてマグマの海を経験したと考えられています。メルトの分化と結晶化が、今日の地殻の月を形成しました。月面の主要な元素存在量は、今日の地殻とマントルの組成だけでなく、マグマオーシャンの初期組成とその進化の歴史にも地質学的制約をもたらします。
特に、マグマオーシャンの結晶化過程では、鉄の存在量が大きく変化します。かぐやガンマ線分光計(KGRS)の観測結果により、月の鉄全球地図を取得しました。
ガンマ線分光法は、元素の存在量を直接測定するユニークな手法の 1 つです。 KGRS の特徴の 1 つは、優れたエネルギー分解能です。エネルギー分解能により、複雑なガンマ線スペクトルのピーク フィッティング解析による元素存在量の正確な導出が可能になります。以前のミッションであるルナ プロスペクターに搭載された KGRS と GRS によって得られたエネルギー スペクトルの比較を図 1 に示します。
KGRS で得られた鉄の存在量は、図 2 に示すように、一般に北側の裏側領域で低く、表側領域で高くなります。これは、ガンマ線がカウントされる一方で、約 3 ～ 4 wt% FeO の非常に低い検出限界を示しています。低鉄域で検出限界以下に低下。そのような領域のピクセルは黒で塗りつぶされます。この下限値は、Lunar Prospector GRS から改善され、4 wt% を超えています。 KGRS の高エネルギー分解能データセットを使用することで、鉄の高精度な測定が可能になります。一方、2 つの鉄存在量分布は、鉄存在量が中程度から高い領域 (> 6 wt%) でよく一致しています。そのため、低中程度の鉄の存在量を持ついくつかの地質学的特徴に注意を払いました.
そのような地域での鉄の豊富さは、以前の研究では見られなかったいくつかの地質学的意味を提供します。マーレ・インゲニーと南極エイトケン (SPA) 盆地の中央くぼ地周辺では、典型的に豊富な鉄が見られます。鉄分を多く含む玄武岩の噴火は、先の南極エイトケン盆地衝突による薄層化した地殻にインゲニ盆地衝突が起こった結果であることが分かった。これらの事実は、月の裏側にいくつかの進化の歴史があることを示唆している可能性があり、この領域の他の元素分布を組み合わせて議論する必要があります.
オリエンタル海では高い鉄量が観察されていますが、盆地のマルチリングでは検出限界を下回っています。これらの結果は、海域での玄武岩質組成と、マルチリング領域での鉄含有量が非常に低い斜長岩が支配的な物質を支持しています。一方、嫦娥 2 号ミッションによる以前のガンマ線観測では噴出物が提案されていましたが、玄武岩質物質を含むオリエンタルの衝突噴出物は存在しません。検出器の典型的なバックグラウンドによる誤検出の可能性があります。
KGRS の鉄マップは、Tycho クレーターで 8 ～ 9 wt% の FeO を示していますが、これは Lunar Prospector GRS では観測されませんでした。この内容は、ティコ衝突噴出物に起因するアポロ 16 号の返還サンプルと一致しています。ティコ クレーターは、衝突溶融によって生じた苦鉄質物質で構成されていると考えられています。
これらの調査結果は、かぐやガンマ線分光計によって観測された月の鉄分布というタイトルの記事で説明されています:南極エイトケン盆地、オリエンタル盆地、ティコ クレーターの地質学的影響、最近ジャーナル Icarus に掲載されました。 .この作業は、早稲田大学の内藤正行、長谷部信行、長岡浩、柴村栄道、宇宙航空研究開発機構の大竹真紀子、韓国地球科学鉱物資源研究所のKyeong Ja Kim、ドルトムント工科大学のChristian Wöhler、およびモスクワ州立大学の Alexey A. Berexhnoy。
