據《自然》雜誌14日發表的一篇行星科學論文,科學家報告了對月球正面和背面半球內部差異的探測結果。研究基於美國國家航空航天局(NASA)“重力恢復與內部實驗室”(GRAIL)任務的引力場數據,其顯示月球內部深處可能存在溫度差異。這意味着月球的“心”——內部是不對稱的,這種內部不對稱或解釋了月球表面外觀的反差,以及月球正面和背面火山活動之間的差異。
月球內部演化概念模型
圖片來源:英國《自然》網站
月球正面(即面向地球的一面)和背面在地質學、火山活動、月殼厚度上均有明顯差異。正面顏色較深,佈滿了月海(月球表面的玄武岩平原,説明火山活動更密集);而月球背面則地形複雜,地勢更崎嶇。一些研究人員提出假説,認為這些不同或能用月球內部結構差異來解釋,但一直缺乏觀測性證據。
NASA噴氣推進實驗室的研究人員此次分析了來自GRAIL任務的數據,繪製了月球對其繞地軌道的引力響應,這能揭示該衛星的內部結構。他們發現正面和背面月幔的變形能力相差2%—3%。
研究人員隨後模擬了月球結構,確定了這些數字可用兩個半球的月幔溫度相差100—200開爾文來解釋——正面月幔比背面月幔的溫度更高。他們提出假説,認為維持這種熱差異的可能是月球正面內部的釷和鈦的放射性衰變——可能是30億—40億年前在正面月表形成的火山活動的殘骸。
研究人員指出,用於探究月球內部的這種方法,或也能用於測量其他行星天體的結構差異,如火星、土衛二、木衛三,尤其是因為這些方法不需要讓探測器在天體表面着陸。
月球其實有“兩副面孔”。其中一面溫柔嫻靜,佈滿深色的月海;另一面崎嶇不平,像極了被遺忘的荒野。長期以來,科學家都在猜測:這種表面差異是否意味着月球內部也藏着不同的“心思”。答案的確如此:月球之“心”原來是不對稱的!通過對差異的描述和對原因的假設,科學家們揭開了月球“雙面之謎”的面紗,同時,還提供了一種探測天體內部結構的新方法。未來,這種方法有望用於火星、土衛二甚至遙遠的冰衛星,幫助我們更好地理解太陽系中這些“沉默的夥伴”。(記者張夢然)