从巨型陨石坑到月球阴暗面,它们的演化过程和表面特征密切相关

对于生活在地球上的我们而言,月球一定是相对更为熟悉的一颗地外天体,只要是天气晴好的夜晚便可以直接观察到它。当然,很多天文爱好者都知道这样一个基本事实,不管我们在天空中看到的月亮是什么形状,它所呈现的都不过是月球的近侧部分、而不是全部。在之前的很长一段时间里,人类对月球的背面都处于一无所知的状态,但随着月球探索任务的逐步深入,月球的阴暗面、以及位于该区域内的南极艾特肯盆地,则吸引了我们所有人的注意力。比如,在该区域土壤样本中发现的含有金属的神秘物质,便与星球的重要演化过程密切相关。

从巨型陨石坑到月球阴暗面,它们的演化过程和表面特征密切相关

月球阴暗面发现含有金属的物质

众所周知,月球上最大的陨石坑就位于其远端的阴暗面,科学家们将位于最低点、绵延达到2500公里、深度达到13公里的区域,命名为南极艾特肯盆地。这个月球上最古老的火山口,研究人员一直怀疑它形成于流星正面碰撞月球地壳之时。然而这个曾经受到广泛认同的推论,却在新的研究中受到了质疑,科学家们在南极艾特肯盆地底部,又发现了含有金属的奇怪物质。

研究人员在对这些矿物进行分析之后得出,火山口的成分中没有地幔、且只有硬壳,这说明了曾导致该火山口形成的物体所带来的影响,并不足以使月球的部分内部构成喷发到自身的表面。简而言之,我们并没有在该地点发现可构成地幔的材料,这就相当于排除了之前所推断的流星碰撞事件。如果真的不曾发生流星和月球之间的正面撞击,那么,又是怎样的过程在月球上造就了如此巨大的陨石坑?

从巨型陨石坑到月球阴暗面,它们的演化过程和表面特征密切相关

神秘矿物和陨石坑的形成有关

在这项新的研究过程中,一种称为反射光谱的技术被科学家们运用,这种方法可根据物体可见光和近红外光的反射方式,以识别在南极艾特肯盆地土壤中发现的特定矿物。科学家们通过玉兔二号月球车上的设备对目标土壤进行了反射测试,并结合了月球矿物数据库中的现有信息,然后根据太阳风降解和反射率来预估每种重复矿物的真实浓度信息。截止到目前,在这些土壤所包含的矿物中,其中一种被称为斜长石的结晶岩石最为丰富,占据了火山口成分总体量的56%到72%左右。

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或许你有所不知,斜长石这样的结晶岩石,一般都形成于拥有熔岩的原始海洋之中,它在地幔这样的结构中含量并不丰富,但却是我们的地壳和月球的地壳中特别常见的物质类型。在月球该区域的地壳中,尽管科学家们还检测到了像橄榄石这样比较常见的矿物成分,但它们在土壤样品中所占据的百分比极小,因而并不能体现地幔的一部分组成物质,曾穿透地壳来到了星球的地表。

倘若月球和高速流星发生过巨大的碰撞,那么它所带来的影响力,几乎足以导致南极艾特肯盆地被月球的地幔材料所散布。然而,在该区域中所发现的矿物构成,却让我们对该区域的形成理解变得更加复杂。并且,科学家们并没有在新的研究中推测这个庞然大物的形成原因,因为这并不能将所有太空岩石都排除在外。比如,早在2012年的时候,就有模拟研究结果得出,运行速度较慢的流星体,若满足以30度左右的角度撞击月球的背面,便有可能在撞击之后形成巨大的陨石坑、而不会扰乱月球的地幔。

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月球不同于我们日常所见的阴暗面

由于潮汐锁定的关系,月球总是以相同的一面面向我们的地球,其特殊的轨道动力学让我们只能看到它的一个半球,虽然这并不是一个特别准确的说法。事实上,月球绕行地球的轨道是椭圆形,当其绕行位置发生细微变化的时候便会发生震动,从而引起月球在实时位置上轻度摇摆的情况,我们刚好可以在这个过程中看到其阴暗面的极小一部分。简而言之,在一年的不同时间里,位于地球上的我们,能够观察到的月球表面积,大约可占据到整个星球表面大小的59%左右。

而远离我们的月球远端,也就是我们无法完全看到的背面部分,则被称为月球阴暗面,有不少人曾以为,月球远侧的另一面是长期处于黑暗之中的神秘区域。虽然,与地球的旋转速度相比,月球的自转速度相对更为缓慢,但真实的月球阴暗面也会经历昼夜循环,当我们看到月亮呈现出新月或半月形状的时候,它的阴暗面在此刻也同样被太阳照耀着。而月球的阴暗面和该星球的演变史却密切相关,比如,南极艾特肯盆地区域就蕴藏着诸多不为人知的秘密。接下里的时间里,科学家们还需要对该盆地、乃至整个月球的阴暗面,进行更多的探索和研究,以对我们月球的演化过程有更深入的理解。

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