重力研究揭示月球兩面為何差異顯著 | 路透社

圖1/2 一張未註明日期的藝術家概念圖展示了約20至30億年前月球熾熱內部及火山活動。據認為，月球近地面（面向地球的一側）的火山活動促成了以廣闊平原為主的景觀形成，這些被稱為"月海"的平原由冷卻凝固的熔岩構成。美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/路透社供圖。本圖片由第三方提供

一張未註明日期的藝術家概念圖呈現了約20至30億年前月球熾熱內部及火山活動。科學界認為，月球近地面（始終朝向地球的一側）的火山活動塑造了以"月海"為主的獨特地貌，這些廣袤平原由冷卻凝固的熔融岩石形成…閲讀更多華盛頓，5月14日（路透社）——通過分析兩艘NASA探測器獲取的月球重力數據，科學家們對月球兩面——永遠朝向地球的正面與始終背對地球的背面——為何差異顯著提出了新解釋。月球美國航天局"重力恢復與內部實驗室"（GRAIL）任務數據顯示，月球深層內部存在不對稱結構，這顯然是由劇烈的火山活動數十億年前，月球近地側的地質活動塑造了其表面特徵。通過路透社可持續轉型通訊，解讀影響企業和政府的最新ESG趨勢。立即訂閲

研究人員發現，在月球繞地球的橢圓軌道運行期間，由於地球引力影響（這一過程稱為潮汐形變），近地側比遠地側形變幅度略大。他們表示，這表明月球內部兩側存在差異，特別是在被稱為地幔的地質層中。

美國宇航局噴氣推進實驗室太陽系動力學組負責人、本週三發表在《自然》期刊上的研究主要作者瑞安·帕克表示：“我們的研究表明月球內部並不均勻：面向地球的近地側在深層比遠地側温度更高，地質活動更活躍。"《自然》（新標籤頁打開）。月球近地側被廣闊的月海覆蓋，這些月海是數十億年前熔岩冷卻凝固形成的。而遠地側地形更為崎嶇，月海稀少。

有科學家提出假説認為，近地側劇烈的火山活動導致放射性產熱元素在地幔該側積聚，從而形成了現今觀測到的表面差異。新發現為這一觀點提供了迄今為止最有力的證據。

研究人員估計，月球正面地幔平均温度比背面高約180-360華氏度（100-200攝氏度），這種温差可能由正面釷和鈦元素的放射性衰變持續維持。

“正如地形、地殼厚度和內部產熱元素含量的差異所顯示的，月球正面和背面看起來非常不同，“帕克表示。

月球直徑約2160英里（3475公里），略超地球直徑的四分之一。月幔是位於月殼之下、月核之上的層狀結構，從月表下約22-870英里（35-1400公里）處延伸。月幔約佔月球質量和體積的80%，主要由橄欖石和輝石礦物組成，與地幔相似。

“檢測到的月幔不對稱性與表面地質模式相匹配——例如正背面約30-40億年前月海玄武岩（火山岩）丰度的差異——這一事實表明，驅動古代月球火山活動的過程至今仍在持續，“加州理工學院計算行星科學家、研究合著者亞歷克斯·伯尼表示。他隸屬於噴氣推進實驗室，正在為外太陽系任務設計重力傳感器。

研究團隊花費數年時間分析了"重力恢復與內部實驗室”（GRAIL）計劃中"潮起潮落"雙航天器2011年12月至2012年12月繞月期間收集的數據。

“我們的研究提供了迄今為止最詳細精確的月球重力場圖，“帕克説道。

“這份增強版重力地圖是開發月球定位、導航與授時（PNT）系統的關鍵基礎，這些系統對未來月球探索任務的成功至關重要。通過提升我們對月球重力場的理解，它將有助於建立精確的月球參考座標系和時間系統，為航天器及月表作業提供更安全可靠的導航。“帕克補充道。

研究人員表示，這種利用重力數據評估月球內部結構的方法，同樣適用於太陽系其他天體，比如土星的衞星恩克拉多斯和木星的衞星木衞三——這兩個地外世界是尋找地球以外潛在生命的重要目標。

與此同時，新發現深化了人類對地球永恆伴侶的認知。

“月球在穩定地球自轉和引發潮汐方面起着關鍵作用，這些影響着自然系統和日常節律，“帕克指出，“通過載人和機器人任務，我們對月球的瞭解已擴展到其表面和內部細節，但關於其深層結構和歷史仍存在許多未解之謎。作為最近的鄰居，月球始終是科學發現的重要焦點。”

• 推薦主題：
• 科學