震惊!我们的月球或许满是“月球黏液”
潮汐的影响有时被视作是地球上独有的现象,因为来自月球(还有太阳)的拉力在持续改变着世界各地的海岸线。然而,月球也有自己的潮汐,因为地球也在对其产生拉力。
显然,在这场宇宙拔河比赛中,月球这一方不会引发同样的海岸线变化(毕竟月球没有任何海岸线),不过这些潮汐的确会影响月球的形状和重力。由于这些潮汐行为(至少部分)取决于月球的内部结构,所以有可能分析潮汐数据并弄清楚月球内部到底发生了什么。
现在,来自美国国家航空航天局和亚利桑那大学的科学家们已经做到了这一点。他们一直在钻研月球勘测轨道飞行器长达八年的数据——该飞行器最初于 2009 年发射——以及美国国家航空航天局的重力恢复与内部实验室(GRAIL)任务,该任务使用名为“退潮”和“涨潮”的两颗卫星来追踪月球的引力变化。GRAIL 任务于 2011 年发射,原计划仅持续三个月,但实际上持续了将近整整一年,在两颗卫星都坠入月球表面之前。
这些探测器为渴望了解 地球 最近天体邻居内部情况的科学家提供了宝贵的数据。在一项新发表于 《AGU 进展》杂志 的研究中,科学家们分析了先前确定的每月引力变化,并借助这两组数据了解了年度变化情况。然后,他们着手制作月球内部的模拟,以找出与从月球引力变化中收集到的真实世界数据最相符的组合。他们发现,如果在下地幔中不包含低粘度或“粘稠”的层,就不可能重现观察到的结果。虽然这并非对这种被 一些人称作 熔融“月球粘性物质”的直接观测,但它是目前证明其存在的最具说服力的证据。
月球的硅酸盐地壳之下,存在着一层由橄榄石(一种富含镁和铁的矿物质)构成的地幔,这是通过用望远镜观测阿里斯塔克斯和哥白尼陨石坑的暴露面而直接观察到的。它的固态核心由镍和铁等金属组成,但这仅占月球直径的约 20%——要知道地球的核心占地球直径的略多于一半,相比之下这占比相当小。据研究人员所说,这种粘稠的熔融层由钛铁矿构成,钛铁矿是地球上钛的主要来源。而这又引出了另一个令人困惑的问题:究竟是什么让这种物质保持熔融状态?
“这样一个通常被认为是部分熔融的柔软层需要得以维持,”论文写道。“这样一个区域的存在和维持,通常以部分熔融的存在来解释,对我们了解月球的热状态和 演化 具有影响。”
随着人类在接下来的十年末之前坚持不懈地努力在月球上建立永久性基地,这个令人费解的谜团不太可能长时间得不到答案。