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中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 行星地質(zhì)學(xué)是研究太陽系中行星、衛(wèi)星、小行星、彗星和行星環(huán)等固態(tài)天體形成和演化過程的一門交叉學(xué)科,是在地質(zhì)學(xué)和天文學(xué)發(fā)展過程中逐漸發(fā)展形成的。
在地質(zhì)學(xué)的研究中,通過逐步認(rèn)識地球的組成和結(jié)構(gòu),地球及其生物演變的規(guī)律,特別是地殼和巖石圈運(yùn)動(dòng)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)人類對地球的合理開發(fā)利用。但當(dāng)我們研究地球的時(shí)候,不能忘記我們只是在和太陽系的一個(gè)代表行星打交道,我們所獲得的認(rèn)識放在整個(gè)太陽系可能只是一些局部的和片面的現(xiàn)象。一個(gè)不爭的事實(shí)是:我們只是從古生代開始才對地球有較為清楚的認(rèn)識,對大約?40?億年以前的地球歷史幾乎是一無所知,而地球和太陽系所有其他行星一樣,是大約?46?億年以前形成的。在地球的表面我們極少見到比?38?億年更古老的巖石,因?yàn)樗鼈冊诤笃跇?gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、風(fēng)化作用、流水侵蝕等地質(zhì)作用下被嚴(yán)重改造,導(dǎo)致傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)對研究地球早期演化過程顯得束手無策。因此,必須將地球自身演化的問題置于整個(gè)太陽系的全局當(dāng)中,從地球以外的其他天體上獲得線索。從?16?世紀(jì)中葉哥白尼提出“日心學(xué)說”開始,天文學(xué)經(jīng)歷了幾百年的發(fā)展歷程,從主要純描述天體位置、運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典天體測量學(xué),向著尋求造成這種運(yùn)動(dòng)力學(xué)機(jī)制的天體力學(xué),再到研究天體的物理結(jié)構(gòu)和物理過程的天體物理學(xué)方向不斷發(fā)展。目前,我們不再把太陽系天體看成僅僅是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的“點(diǎn)”,而是開始清晰地展現(xiàn)天體表面錯(cuò)綜復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象。大量詳細(xì)地質(zhì)現(xiàn)象和信息的獲取為我們研究太陽系天體的演化過程提供了契機(jī)。隨著天體觀測和空間探測的不斷發(fā)展,地質(zhì)學(xué)和天文學(xué)的契合程度越來越高。一方面,天文觀測和太陽系探測需要利用地質(zhì)學(xué)方法和積累的地學(xué)資料揭示觀測現(xiàn)象、指導(dǎo)工程探測;另一方面,研究太陽系類地行星和其他天體的地質(zhì)演化,將之與地球地質(zhì)歷史的研究相結(jié)合,可以闡明最難辨認(rèn)的或我們還不知道的地質(zhì)歷史事件。現(xiàn)在我們知道,所有類地天體都具有類似的形成及分異過程,研究月球、火星、金星時(shí),我們實(shí)際也在類比研究地球的早期地質(zhì)歷史,而這些信息是不能僅從地球本身獲得的。
隨著空間探測的深入,太陽系天體的形成和演化過程已經(jīng)成了地質(zhì)學(xué)和天文學(xué)共同關(guān)注的問題,行星地質(zhì)學(xué)的研究范疇也逐漸清晰。20?世紀(jì)?60—70?年代,美國和蘇聯(lián)的太空競賽促進(jìn)了月球探測的極大發(fā)展,高精度的地形數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)以及載人探測、樣品的返回深化了人類對月球環(huán)境、地貌特征、地質(zhì)演化等方面的認(rèn)識。后續(xù)探測進(jìn)一步將這些研究方法拓展到了火星、金星、小行星等太陽系其他天體上。月球探測的深入已促使探測目標(biāo)從認(rèn)識月球轉(zhuǎn)向利用月球。月球資源的開發(fā)利用在新一輪的月球探測熱潮中成了一個(gè)重要目標(biāo)。伴隨一系列工程任務(wù)的實(shí)施,地質(zhì)學(xué)和天文學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展逐步形成了行星地質(zhì)學(xué)的基本框架。