溫差揭示月球之“心”并不對稱

據《自然》雜志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。研究基于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。這意味著月球的“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，布滿了月海（月球表面的玄武巖平原，說明火山活動更密集）；而月球背面則地形復雜，地勢更崎嶇。一些研究人員提出假說，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，繪制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%。

研究人員隨后模擬了月球結構，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。他們提出假說，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，用于探究月球內部的這種方法，或也能用于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著陸。

月球其實有“兩副面孔”。其中一面溫柔嫻靜，布滿深色的月海；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著月球內部也藏著不同的“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，這種方法有望用于火星、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“沉默的伙伴”。

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