神奇月球的表面下,藏有質量謎題,至今未知何故

月球盆地幽幽處，聚有沉沉物，這究竟是為何？

（圖中）深藍色區域是（月球）南極-艾特肯盆地，虛線框出的部分質量異常。

圖源：NASA/戈達德航天中心/亞利桑那大學

在月球遠端南極地區，有很大一塊地方的結構十分怪異。科學家們認為他們或許知道這一異常現象的來源。

艾特肯盆地是很久以前月球上的一次撞擊產生的巨大隕擊坑，其最長的軸線有紐約到內布拉斯加州的奧馬哈那麼長。盆地下面有一個異乎尋常的現象——在向下延伸至少300公裡，比地殼的10倍還深的地方質量有盈餘。科學家們認為這可能是某撞擊器撞擊形成該隕擊坑後的殘留物。

兩個數據集對這項研究有所幫助：一個是搭乘月球勘測軌道飛行器（LRO）的月球軌道雷射測高儀（LOLA）收集的地形數據，另一個是由一對小型探測器構成的聖杯號（GRAIL）收集的地球重力數據。一篇發表在《地球物理研究通訊》上的論文，結合這兩個數據集進行綜合分析得出在這一盆地下面的「月幔中有明顯的質量盈餘」，大概有2180000兆（即10的18次方）千克的額外質量；這相當於一個正常大小的小行星質量。

這兒這麼多的額外質量到底是怎麼來的呢？這一研究團隊給出了兩種猜想。一種是隨著月幔冷卻，一些自然過程使某些物質在盆地下面聚集；另一種激動人心的可能是，這些額外質量暗示著月幔中沉有隕擊後殘餘的一個巨大的金屬核。

無論是哪一種可能，如果這一異常質量在深入審查後繼續存在的話，它將對科學家理解月球歷史有重要的啟示作用。如果異常質量是撞擊產生的，那麼根據這篇論文，位於隕擊坑中心東南方向400公裡處的異常質量，能幫助我們對撞擊如何形成隕擊坑有更進一步的認識。如果它是在巖漿海不均衡的結晶過程中產生的，那麼科學家們想知道它為什麼會，以及如何發生。

最近有許多關於月球激動人心的消息，某種程度上要感謝中國的「嫦娥四號」探測器已經成功在月球背地面著陸，再加上美國一直致力於使人類重返月球表面。相關研究也已表明南極-艾特肯盆地是一個十分有趣的地方。就在最近，嫦娥四號任務的科學家們在盆地找到了月幔物質（存在）的證據，很可能是被另一個撞擊器撞出來的。

月球是一個非常神奇的地方，誰知道我們回去後還會發現什麼呢？

相關知識

月球，即地衛一，俗稱月亮或月，古稱太陰、玄兔[5]、嬋娟、望舒等，是地球唯一的天然衛星[nb 4][6]，並且是太陽系中第五大的衛星。月球的直徑略大於地球的四分之一，質量約為地球的1/81，相對於所環繞的行星，它是體積和質量最大的衛星，也是太陽系內密度第二高的衛星，僅次於木衛一。

一般認為月亮形成於約45億年前，即地球出現後的不久。有關它的起源有幾種假說，但沒有一種能完全合理地作毫無破綻的解釋，最被普遍認可的是大碰撞說，它假設月球形成於地球與火星般大小的「忒伊亞」之間的一次巨大撞擊。

它的自轉與公轉同步（潮汐鎖定），因此以同一面朝向地球。月球正面標記著黑暗的火山熔巖海，中間夾雜著明亮和古老地殼的高地和明顯的隕石坑。從地球用肉眼觀測，月球是除了太陽之外最亮的天體，儘管它看起來非常明亮，但其表面實際很暗，反射率僅略高於舊瀝青。

由於月球在天空中非常容易被觀測，再加上規律性的月相變化，使它自古以來就對人類文化如曆法、藝術和神話等產生重大影響。月球的引力影響造成地球海洋的潮汐和每一天的時間延長。月球現在與地球的距離，大約是地球直徑的30倍，換而言之，將太陽系八大行星外加冥王星塞進地球與月球間還有餘剩空間。而月球與太陽的大小比率與距離的比率相近，使得它的視覺大小與太陽幾乎相同，在日食時月球可以完全遮蔽太陽而形成日全食。