月球为什么不对称?科学家们也许终于知道了答案

根据新的研究,一次远古宇宙撞击或许可以解释月球为什么是不对称的。数十年来,这个问题一直困惑着科学家们,但嫦娥六号任务采集的新鲜样本终于让人们了解到月球两侧为何如此惊人地不同。
我们最近的天体邻居月球乍一看就很奇特:从地球上可以看到的一侧是深色、光滑的火山平原,而与之形成鲜明对比的远侧则是多山、火山口密布,地壳厚得多。两个半球之间的这种对比是月球不对称的最明显标志。科学家们长期以来一直在寻找一种解释,而发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究可能会让我们离答案更近一些。
中国的嫦娥六号任务最近成功地从月球遥远的一侧取回了岩石和土壤样本。这些样本是从南极-艾特肯盆地采集的,该盆地是整个太阳系已知最大的撞击坑之一,几乎覆盖了月球表面的四分之一。
中国科学院的研究人员使用高精度质谱仪检测了四块微小的玄武岩碎片,并将这些新样本与阿波罗和嫦娥五号任务期间从月球近侧采集的岩石碎片进行了比较。
月球不对称的原因是巨大的碰撞吗?
分析表明,远侧样本中的钾同位素明显重于近侧样本。测量到的铁含量只有微小差异,这很容易用火山过程来解释,但钾的表现却不同。
钾是一种中等挥发性元素,在高温下很容易蒸发。在这种情况下,较轻的原子会逃逸,而较重的同位素则会留下。据研究人员称,在远侧样本中测得的重钾同位素比例很高,这表明月球内部曾经暴露在巨大撞击产生的极端高温下。
在这次假定的撞击中,温度可能达到 2800 开尔文。这不仅会使月球表面变形,还会融化月球内部层,将产生热量的元素推向近侧。这就可以解释为什么那里形成了大量的火山活动,而远端却几乎没有这种物质。
因此,较重的钾同位素留在了远侧,而更强烈的火山活动则发生在对半球。研究人员认为,这种不同的进化过程也许可以解释为什么今天的月球是不对称的。
研究报告的作者指出,他们的研究结果提供了强有力的证据,证明大规模的撞击极大地改变了月球地幔,并在塑造月球两侧鲜明特征的过程中发挥了关键作用。

下一步是什么?
尽管这一发现很有希望,但必须注意的是,这些结论仅仅是基于四个微小样本得出的。科学家们强调,还需要进一步分析远侧物质,才能最终证明月球不对称的原因是否是这种古老的碰撞。
因此,未来的月球任务不仅代表着技术上的成就,也是了解我们的天体伙伴是如何形成的,以及今天仍然令天文学爱好者着迷的非凡的双重性是如何产生的关键步骤。

