关于月球的五个最新冷知识
2020-04-21 17:50:00 来源:科技日报
月亮是全人类的共同图腾。“一个时辰不知道月亮,所以它叫白。几千年来,月亮能够唤起人类无限的困惑和柔情,人类不遗余力地给月亮起各种美丽的名字和词:迪安娜、嫦娥等。
人类第一次登上月球已经50年了。从那以后,我们对地球最近邻居的理解有了突飞猛进的提高,我们对它的痴迷从未减弱。
在7月16日的报告中,美国有趣的科学网站为我们梳理了五个关于月球的最新和最迷人的科学发现。
表面有水在“跳舞”
科学家们一直认为月球表面干燥,不适合液态水。
但是在2009年,美国宇航局月球勘测轨道器(LRO)提供的数据显示,月球上的水被冻结在月球极地环形山的孤立冰洞中。
LRO最近升级了它的设备——莱曼阿尔法测绘仪器(LAMP),使科学家能够近距离观察月球表面的水。根据LAMP提供的数据,当月球在白天变暖和变冷时,水分子会在月球表面“跳舞”。
探测器发现月球阳光一侧的水分子大部分时间都与月球土壤紧密相连。月亮的表面温度在中午左右达到最高点,当月亮被加热时,水分子融化并被加热,然后在不同的寒冷地方“跳舞”,直到找到一个足够冷的地面,然后被月球表面的土壤吸收,或者在被吸收之前上升到大气中。
美国国家航空航天局强调,月球的水是随着时间积累的,而不是像先前假设的那样来自太阳风,以“雨滴”的形式落下。
对人类探险者来说,月球水可以被人类用来制造燃料,或者用于辐射防护和热量管理。当这些材料不需要从地球上运输时,月球探测任务在未来将变得更加经济。
包括美国在内的许多国家已经透露,他们将在不久的将来在月球上建造载人月球基地。因此,这些新发现为在未来的月球任务中使用月球土壤中的水打开了大门。
南极下方有大量金属
与太阳系中的其他天体相比,月球并不是特别大。然而,它相对较小的尺寸掩盖了它最有趣的特征之一:一个直径约2240公里、深度13公里的巨大陨石坑——,月球-艾特肯盆地的南极。它也是中国月球探测器嫦娥4号的着陆点和玉兔2号的活动点。
南极艾特肯盆地形成于大约40亿年前,是太阳系中最大的陨石坑。尽管更大的撞击可能发生在整个太阳系,包括地球,但大部分痕迹已经消失。
今年4月,研究人员在《地球物理通讯》月刊上写道,大约240亿吨金属被深埋在南极艾特肯盆地的地下,这显然正在改变月球的重力场。
研究人员不确定这种巨大的金属是如何被困在月球表面的。模拟结果表明,它可能是铁镍小行星的重要残余。这颗小行星在月球的远端坠毁,大约40亿年前形成了一个巨大的南极盆地。
这些巨大金属的“真面目”需要进一步探索才能揭示。南极艾特肯盆地是研究宇宙中灾难性撞击事件的最佳自然实验室之一。这是一个古老的过程,塑造了我们今天看到的岩石行星和卫星。
月球正在收缩震动
一项基于阿波罗任务数据的新研究发现,像地球一样,月球在地质结构上仍然非常活跃。正如我们的地球产生地震一样,月球也产生“月球地震”——,这可能是由于月球内部冷却形成断层而收缩造成的。
科学家们重新检查了1969年至1977年执行阿波罗登月任务的地震设备收集的月球数据。他们将月球地震数据映射到卫星图像上的推力断层或月球表面的陡坡(阶梯悬崖)上,并得出了上述结论。
他们说,当地壳运动时,地壳的一部分被推到另一部分上,形成断层。从表面上看,这些断层是不寻常的悬崖,高高耸立数英里,在美国宇航局LRO拍摄的图像中可以看到。研究人员发现,大约25%的月球地震可能是由这些断层释放的能量产生的,而不是由小行星撞击或月球深处的活动产生的。
研究人员写道,这些断层广泛分布在月球表面,估计存在时间不超过5000万年。断层的年龄和分布表明它们发生在月球冷却时,导致其外壳收缩。
月球并没那么“富有”
月球作为地球上唯一的天然卫星,迄今为止一直“依赖并伴随着”地球。在许多人眼里,月球不仅仅是一颗卫星,也许更像一个未知的“聚宝盆”,但最近的一项研究可能会让他们失望!是的,想去月球淘金的朋友(当然,前提是去月球),或者放弃。
最新研究表明,月球上的黄金、铂和其他“高铁亲和元素”的储量远低于地球上的储量。
所谓的高度铁友好元素是指与铁高度接近的元素,即金、铱、锇、钯、铂、铼、铑和钌等。研究发现,这种元素在地壳中比在月球中丰富得多。
为了解释这一点,科学家必须追溯月球的形成历史。
大约45亿年前,一颗名为“忒伊亚”的火星大小的行星撞上了原始地球,将两个天体的大量物质扔进了太空。后来,一些喷射出的物质回到了伤痕累累的地球,而另一些则融合形成了月球。
在这种情况下,为什么地球上的富铁元素比月球上的多得多?研究人员认为这些金属可能是被小行星撞击带到地球的。此外,月球的引力很弱,所以月球不太擅长捕捉撞击物(包括健康、安全和环境),导致大量物质进入太空。然而,少量残留在月球上的健康、安全和环境物质可能会在月球岩浆海洋冷却和凝固之前到达。因此,这些物质被结合到月球的内核中,导致在月球上对这些元素的探测较少。
月球是个“双面娇娃”
自阿波罗时代以来,科学家们就知道月球有两面:面向地球的一面相对平坦;月球背面起伏不平,有数千个环形山。为什么会这样?澳门科学家给出了答案:古代一颗矮行星与月球的碰撞在月球表面留下了永久的伤疤,将它变成了一个“双面婴儿”。
该模型显示,如果月球与一个比像谷神星这样的矮行星稍小的天体相撞,这最符合目前双方完全不同的情况。这个天体的直径约为780公里。它以每小时22500公里的速度与月球靠近地球的一侧相撞。碰撞产生了大量碎片,最终落在月球背面,使得月球背面的月球外壳比靠近地球的那一面厚5-10公里,在月球面向地球的那一面留下了几个环形山。
研究人员指出,撞击假说也有助于解释在地球和月球表面测量的钾、磷和钨-182同位素的差异。这些元素可能来自大规模撞击,并在月球形成后降落在月球上。此外,新的研究还为进一步解释太阳系中其他不对称天体(如火星)提供了新的见解。
“我们都被遥远的思想所尊崇,想要到达天空并拥抱明月”,直到我们回到月球并进行深入研究,月亮的真正“内在”才会被揭示。(刘霞)