布朗大學的行星科學家開發了一種新的遙感方法來研究橄欖石，橄欖石是一種可以幫助科學家瞭解月球火星和其他行星體的早期演化的礦物。
圖註：在月球上的哥白尼隕石坑中心的山峰上有豐富的橄欖石，這種礦物可以幫助科學家瞭解行星體的內部演化。布朗大學研究人員開發的一項新技術可以幫助遠距離研究橄欖石。
布朗大學的博士克里斯托弗·克雷默（Christopher Kremer）說：“橄欖石被認為是岩石行星內部的主要成分。”“它是地球地幔的主要成分，在月球和火星表面的火山沈積或撞擊坑中都有發現。”克里斯托弗·克雷默（Christopher Kremer）也是這項工作的新論文的主要作者。
克雷默說，目前的遙感技術擅長於從軌道上發現橄欖石，但科學家們不僅想發現它，還想做更多的事情。他們希望能夠更多地瞭解其化學成分。所有的橄欖石都含有矽和氧，但有些富含鐵，而另一些富含鎂。
“這種成分告訴我們有關礦物形成的環境的一些信息，特別是溫度。”克雷默說， “在形成過程中較高的溫度會產生更多的鎂，而在較低的溫度下會產生更多的鐵。能夠弄清楚這些成分，可以告訴我們一些有關這些行星體自形成以來內部如何演化的信息。”
為了找出是否有辦法使用遙感技術來觀察這種成分，克雷默與布朗教授卡爾·皮特斯和傑克·Mustard共同研究，並從位於美國紐約的Keck / NASA反射實驗實驗室（RELAB）獲得了大量數據。
研究人員用來研究其他行星體上岩石的一種方法是光譜法。特定的元素或化合物會以不同程度反射或吸收不同波長的光。通過觀察岩石反射的光譜，科學家可以瞭解存在哪些化合物。RELAB對已經使用其他實驗室技術確定其成分的樣品進行高精度光譜測量。通過這樣做，實驗室為解釋航天器觀察其他行星體所獲得的光譜測量結果提供了真實的依據。
圖註：橄欖石（綠色晶體）被認為是地球內部和其他行星體內最豐富的礦物之一。
在研究RELAB多年來檢查的橄欖石樣品的數據時，克雷默（Kremer）發現了一些有趣的東西，它們藏在一小段波長中，而這些波長卻被在軌道飛船上飛行的各種光譜儀所忽略。
“在過去的幾十年中，近紅外光譜和中紅外光譜引起了人們極大的興趣。”克雷默說，“但是在這兩個之間沒有一個很小的波長範圍，而這些正是我所關注的波長。”
克雷默發現，這些波長在4到8微米之間，可以預測橄欖石樣品中鎂或鐵的含量在實際含量的10％左右。這比忽略那些波長時所能做的要好得多。
“有了我們現在擁有的工具，我們就能獲得有關橄欖石更多信息，” Mustard說。 “有了這些信息，我們才能夠真正給出具體的測量數字，這是向前邁出的一大步。”
研究人員希望，這項研究發表在《地球物理研究快報》上，為建立和飛行一個能夠捕獲這些以前被忽視的波長的光譜儀提供動力。克雷默說，這種儀器在瞭解月球表面的橄欖石礦床的性質方面可以立即產生效益。
“在阿波羅計畫期間帶回的橄欖石樣品，讓我們在地球上能夠對其進行研究，其鎂成分差異很大。” 克雷默說，“但是我們不知道這些不同的成分如何在月球本身上分佈，因為我們無法從光譜上看到這些成分。這就是這項新技術的用武之地。如果我們能找出這些沈積物如何分佈的模式，它可以告訴我們有關月球早期演化的一些信息。”
還有其他發現的潛力。基於飛機的SOFIA望遠鏡是少數可以在這個被遺忘的頻率範圍內觀測的非實驗室儀器之一。儀器最近利用這些頻率檢測出月球表面的水分子。
克里默說：“這使星載光譜儀的想法對水和像橄欖石這樣的岩石材料都具有更大的吸引力。”
