由南极的巨大撞击解释月球远侧之谜

IEEE电气电子工程师学会 2022-04-22 16:10

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David Trood/Getty Images


月球距离地球较近的一侧,能看到巨大的深色遗迹,这主要是古老熔岩流留下的。然而,月球另一侧却几乎没有此类特征。为什么月球两侧如此不同?这是有关月球最持久的谜团之一,但现在科学家们认为他们已经找到了原因。他们认为,这与43亿年前在月球南极附近发生的一次巨大撞击有关,那次撞击将一股巨大的热柱送入月球内部。


近日发表在《科学进步》杂志上的一篇论文显示,那次撞击将一些物质,比如一些稀土和产热元素,带到了月球靠近地球的一侧,而这反过来又会促成火山效应,形成我们今天看到的火山平原。


月球熔岩


基本上,我们在月球上看到的那些漩涡状阴影被称为“lunar mare”,它们是月球表面火山活动产生的古代熔岩的结果。月球的远侧没有这样的痕迹,这非常令人惊讶,因为如果一侧有火山遗迹,那么另一侧也应该有吗?


支持这项新研究的团队提出了一个类似的问题。


他们使用计算机模拟来观察很久很久以前可能发生的事情,远早于月球表面出现任何火山活动。更具体地说,他们重新创造了一个巨大的撞击,数十亿年前,它改变了月球的底部,形成了一个巨大的陨石坑,我们现在称之为南极艾特肯(SPA)盆地。


布朗大学的行星科学家、该研究的主要作者Matt Jones在一份声明中说:“问题是热量如何影响月球内部的。我们研究揭示的是,在SPA形成时,撞击最终将这些产热元素集中在附近。我们预计这是月球地幔融化的原因。地幔融化产生了我们在地表看到的熔岩流。”换句话说,这些元素可能促成了月球表面火山活动的时代,我们可以从地球上看到,但它没有触及月球的远侧。


引人注目的是,这一假设还与另一个难以捉摸的月球区别相吻合:已知月球近侧的许多区域含有钾和磷等化学物质,以及钍和其他稀土元素等发热物质。这些元素统称为Procellarum KREEP地体,或PKT,不存在于月球的远侧。这很奇怪。


但这些正是新研究的研究人员在他们的模拟中发现的刺激月球近侧火山活动的物质,也是撞击的结果。


“PKT是如何形成的,可以说是月球科学中最重要的开放性问题,”Jones说,“南极-艾特肯撞击是月球历史上最重要的事件之一。这项工作将这两件事结合在一起,我认为我们的结果真的令人兴奋。”


研究人员表示其解决方案对我们掌握的所有月球数据都是可信的,但随着时间的推移,这仍然是一个需要更多确认的理论。不管怎样,下次当你发现自己在欣赏月亮的美丽时,也许你也会对隐藏的、崎岖不平的那一面稍加思考。


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