水分子在“跳舞”、礦藏并不豐富、或是“雙面嬌娃”…… 關(guān)于月球的五個最新冷知識

圖中虛線圈顯示月球南極—艾特肯盆

月球是全體人類共同的圖騰。“小時不識月，呼作白玉盤”，千載之下，月球一直能引發(fā)人類無限的迷思和柔情，人類也不吝將各種美好的名字和詞匯賜予月球：狄安娜、嫦娥等等。

距離人類第一次踏上月球已經(jīng)50年。此后，我們對這個地球最近鄰居的了解突飛猛進，對它的癡迷也從未減弱。美國趣味科學網(wǎng)站在7 月16 日的報道中，為我們梳理了有關(guān)月球的5 個最新且最迷人的科學發(fā)現(xiàn)。

表面有水在“跳舞”

長期以來，科學家認為，月球表面干燥，不適宜液態(tài)水存在。

但2009 年，美國國家航空航天局（NASA）的“月球勘測軌道器”（LRO）提供的數(shù)據(jù)表明，月球上有水冷凍在月球兩極隕石坑中孤立的冰穴里。

LRO 最近進行了升級，升級后的設(shè)備“萊曼阿爾法測繪儀”（LAMP）讓科學家們可以近距離觀察月球表面的水。LAMP 提供的數(shù)據(jù)顯示，隨著一天內(nèi)月球表面的變暖和變冷，水分子會在月球表面“跳舞”。

探測發(fā)現(xiàn)，月球向陽面水分子大部分時間與月球土壤緊密結(jié)合。月球在中午前后表面溫度達到峰值，月球受熱，水分子融化并被加熱，然后在不同的寒冷地點“手舞足蹈”，直到找到一個足夠冷的地面，再被月球表土吸收，或在被吸收前上升進入大氣層。

NASA 強調(diào)稱，月球水是隨著時間推移而積累起來的，而不是像以前推測的那樣來自太陽風中并以“雨滴”形式落下。對于人類探險者來說，月球水可被人類用來制造燃料，或用于輻射防護和熱管理。當這些材料不用從地球運來時，未來探月任務(wù)將會變得更為經(jīng)濟。包括美國在內(nèi)的多國均透露要在不久的將來在月球打造有人月球基地，因此，這些新發(fā)現(xiàn)為將來登月任務(wù)中利用月球土壤之水打開了大門。

南極下方有大量金屬與太陽系中的其他天體相比，月球并不是特別大。然而，它相對較小的尺寸掩蓋了其最有趣的特征之一：一個直徑約2240 公里、深13 公里的巨大隕石坑——月球南極—艾特肯盆地。該處也是我國的月球探測器嫦娥4 號的著陸點、玉兔二號的活躍地。

南極—艾特肯盆地在大約40 億年前形成，是太陽系中保存下來的最大的隕石坑。雖然更大的撞擊可能發(fā)生在整個太陽系，包括地球上，但大部分的痕跡已經(jīng)消失。

今年4 月，研究人員在《地球物理通訊》月刊撰文稱，南極—艾特肯盆地地下深處埋藏了約2.4 千兆噸的巨量金屬，其顯然正在改變月球的引力場。

研究人員不確定這塊巨大的金屬是如何被困在月球表面之下的。模擬結(jié)果表明，它可能是鐵鎳小行星的重要殘余物。這顆小行星墜毀在月球遠端，并在大約40億年前形成了巨大的南極—艾特肯盆地。這些巨量金屬的“廬山真面目”有待進一步的探測才能揭示。南極—艾特肯盆地是研究宇宙中災(zāi)難性撞擊事件最好的自然實驗室之一，這是一個古老的過程，塑造了我們今天看到的巖石行星和衛(wèi)星。月球正在收縮震動

一項基于阿波羅任務(wù)數(shù)據(jù)的新研究發(fā)現(xiàn)，和地球一樣，月球在地質(zhì)構(gòu)造上仍然很活躍，就像我們的地球產(chǎn)生地震那樣，月球也在產(chǎn)生“月震”——可能是因為月球正因內(nèi)部冷卻而收縮形成斷層，引發(fā)了月震。科學家重新審視了1969 年至1977 年間執(zhí)行阿波羅登月任務(wù)的地震設(shè)備收集的月球數(shù)據(jù)，他們將月震數(shù)據(jù)映射到月球表面的逆沖斷層或陡坡（階梯式懸崖）的衛(wèi)星圖像上，得出了上述結(jié)論。

他們表示，當?shù)貧み\動時，一部分地殼被推到另一部分之上，就形成了斷層。這些斷層從表面上看是不尋常的懸崖，矗立在高處，綿延數(shù)英里，在NASA 的LRO 拍攝的圖像中可見。研究人員發(fā)現(xiàn)，大約25％的月震可能由這些斷層釋放的能量產(chǎn)生，而不是由小行星撞擊或月球深處的活動產(chǎn)生。

研究人員寫道，這些斷層廣泛散布于月球表面各處，存在時間估計不超過5000萬年，斷層的年齡和分布暗示它們在月球內(nèi)部冷卻時出現(xiàn)，導(dǎo)致其外殼收縮。月球并沒那么“富有”

月球，作為地球唯一的天然衛(wèi)星，與地球“相依相伴”直到現(xiàn)在。在很多人眼里，月球不僅是一顆衛(wèi)星，或許更像是一個未知的“聚寶盆”，但最近的一項研究或許要讓他們失望了！是的，想去月球淘金的朋友（當然，前提是到得了月球），還是放棄吧。

最新研究表明，月球上金、鉑等“高親鐵元素”（HSE）的儲量遠比地球上的少。所謂高親鐵元素，是指高度親近鐵的元素，即金、銥、鋨、鈀、鉑、錸、銠和釕等，而研究發(fā)現(xiàn)這類元素在地球的地殼中比在月球中豐富得多。

要解釋這一點，科學家們不得不追溯月球的形成歷史。

大約45 億年前，一顆被稱為“忒伊亞”（Theia）的火星大小的行星猛烈撞擊原始地球，撞擊將兩個天體上的大量物質(zhì)拋灑到太空中，隨后，噴射出來的有些物質(zhì)重新回到傷痕累累的地球上，有些物質(zhì)則合并到一起形成了月球。

既然如此，為什么地球上的高親鐵元素比月球多很多呢？研究人員認為，這些金屬可能是后來小行星撞擊地球帶到地球上的。此外，月球的引力較弱，因此月球不太善于抓住撞擊物（包括HSE），導(dǎo)致很多物質(zhì)都跑到太空去了。而保留在月球上的少量HSE 可能在月球的巖漿海洋冷卻和凝固之前到達，因此，這些物質(zhì)被納入月球的內(nèi)核中，導(dǎo)致這些元素在月球上探測到的比較少。

月球是個“雙面嬌娃”

自“阿波羅”時代起，科學家就知道，月球有兩面：面向地球的一面較為平坦；月球背面則起伏不平，遍布成千上萬的撞擊坑。為什么會這樣？澳門科學家給出了答案：遠古時期一顆矮行星與月球的碰撞給月球表面留下了永久傷痕，使其變身為“雙面嬌娃”。

模型顯示，月球如果與比谷神星這種矮行星略小的天體相撞，最吻合現(xiàn)在這種兩面截然不同的情況。這個天體的直徑約780 公里，以每小時22500 公里的速度與月球靠近地球的一面相撞，撞擊產(chǎn)生大量碎片，最終落在月球背面，使月球背面月殼比近地一面厚5—10 公里，也使月球面向地球的一面沒有多少隕石坑。

研究人員指出，這一撞擊假設(shè)還有助于解釋為何在地球和月球表面測量到的鉀、磷和鎢-182 同位素存在差異，這些元素可能來自這次大撞擊，在月球形成之后降落在月球上。此外，新研究也為進一步解釋太陽系內(nèi)其他不對稱天體（如火星）提供了新見解。

“俱懷逸興壯思飛，欲上青天攬明月”，月球真正的“內(nèi)在”還有待我們重返月球，深入研究，才能揭示。