月球正面和背的差异之谜,或是与巨大的物体相撞造成

无论何时何地,因月转和绕地公转的缘故,我们看到的总是月亮的同一面(面对地球的正面)。不过随科技发展,科学家发现月球背面和正面“容貌”存在着巨大的差异,但一直未求甚解。

据英国《每日邮报》5月22日报道,日前发表在《地球物理研究-行星》上一项研究报告称,月球背面和正面之所以存在如此大的差异,或因月球形成时早期与一个巨大的物体相撞,如小行星或者是矮行星。

自半世纪前的阿波罗时代,科学家就已观察到月球有两个面孔。月球的正面是一个开阔低洼的盆地,相对来说比较平;而月球背面都是由起伏不平的山地所组成,地形凹凸悬殊,剧起剧伏,从拍到的图片看就是坑坑洼洼的。

而在2012年,美国NASA的“重力恢复与内部实验室”(GRAIL)任务完成了对月球结构的测量,发现了更多不同的细节。如月球的最长半径和最短半径都在月背。月背的外壳更厚、比正面多了一层高密度物质,月球正面重力偏小等等一系列问题让科学家数十年来困惑不已,也产生了许多假说。

来自澳门科技大学空间科学研究所的孟华珠(Meng Hua Zhu)博士带领的团队,借助GRAIL的数据,通过计算机模拟来测试不同的月球早期撞击场景。在进行了360次模拟之后,团队确定了一个最合理、最接近的月球今天不对称的原因。

那就是月球在形成固体外壳后,一个大约480英里(780公里)直径的物体以每小时14000英里(22500公里)的速度撞击月球。或者是一个稍小的450英里(720公里)直径的物体以每小时15000英里(24500公里)的速度撞击月球。

月球的地形(A),地壳厚度(B)和钍分布在近侧和远侧显示出显着的差异。

在碰撞过程中,会产生大量物质。而模拟显示,这些物质被抛向月球远端,让其顶部增加3至6英里(5至10公里)的物质。所以这也是月球背面比正面外壳更厚的合理解释。

不过这个厚度不是唯一证据。据科学家研究,月球月球的成分和地球很相似,学界主流认同月球是被一颗巨大的矮行星从地球上撞出来的,从地球上分离出来的碎片被引力聚合形成了月球。但月球表面钾、磷和钨-182等稀土元素含量远高于地球,所以团队认为这些额外的元素来自相撞的物体。

这个研究是否有说服力因人而异,但日前有消息传出,我们的嫦娥四号在月球背面月壤中发现存在以橄榄石和低钙辉石为主的月球深部物质,这可以帮助人类进一步认识月球的形成与演化。