科學家為月球遠端奇怪的不對稱性提供了新的解釋

2020-12-04 西瑪帶你看世界

我們現在知道為什麼月球的近面和遠面看起來如此不同了嗎?

月球無疑是太陽系中被研究得最透徹的天體,除了地球之外。但科學家們仍有一些困惑。例如,為什麼月球的一側與另一側如此不同?月球與地球潮汐相接,所以在太空飛行之前,我們只知道月球的一面。沒有理由認為地球面與遠地面會有所不同。但現在我們知道他們不一樣。

月球軌道飛行器1號到5號分別在1966年和1967年發射到月球。軌道器的主要焦點是著陸點,但月球軌道器4拍攝了95%的月球遠側。這是NASA的月球軌道器在1967年拍攝到的月球遠端照片之一。當然,現在科學家已經繪製了整個月球表面的地圖,也收集了關於我們這顆天然衛星的各種科學數據。也已經把太空人送到那裡,帶回了數百公斤的月球風化層,在地球上進行研究。但令人困惑的問題仍然存在:為什麼一邊坑坑窪窪,而另一邊沒有?為什麼近地一側更光滑,並被廣闊的玄武巖和火山平原所控制?為什麼這種古老的火山活動主要局限於一面,即面向地球的一面?

月球的近側(左)和遠側(右)。近地一側有97%的黑色火山平原,而遠地一側坑坑窪窪的地方更多。

月球形成的主要理論是「巨大撞擊假說」。這個理論表明,一個與火星大小差不多的巨大行星體,叫做忒亞,撞擊了地球。這次碰撞將大量的熔融物質送入環繞地球的軌道,最終融合成月球。當忒亞撞擊發生時,月球從碎片中合併,月球沒有像地球那樣大到足以讓火山活動持續那麼久。月球要小得多,而且冷卻得更快。然而,由於某種原因,近地的火山活動持續的時間要比遠地的長得多。這與實際情況不符,因為一個物體的整體降溫速度是一樣的。這項研究集中在月球上的一種奇怪的地球化學異常上。

近端有一個叫做克氏原體的區域。那個區域含有大量的特定元素。KREEP代表K(鉀的原子符號)、REE(稀土元素)和P(磷的原子符號)。克利普地烷還含有釷和鈾元素,它們進行放射性衰變並產生熱量。月球探測器任務中釷在月球表面的分布。釷與其他放射性元素高度相關(產生熱量),其中大部分存在於面向地球的那一面(靠近地球的那一面)。這一地區與許多觀測到的月球歷史特徵之間的關係是月球科學的一個關鍵問題。

由於相對缺乏侵蝕過程,月球表面記錄了太陽系早期歷史上的地質事件。特別是月球近側的地區,其U和Th等放射性元素的濃度與月球上其他地方不同。了解這些當地鈾和鈾濃縮的來源有助於解釋月球形成的早期階段,以及由此而來的早期地球的狀況。

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