月球表面最大的撞擊坑,揭露月球兩面不同的真相

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 23 日 8:45 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


一個覆蓋將近四分之一月球表面積的隕石坑,揭露月球形成的新訊息。科學家利用放射性元素釷,分析南極─艾特肯盆地撞擊產生的物質後,能細部推演月球地函及地殼發展的時間線,這項結果對理解月球的形成和演化有重要意義。

月球的南極─艾特肯盆地放在太陽系裡也相當突出,直徑約 2,550 公里,深達 8.2 公里,是太陽系前幾名的撞擊坑。約 43 億年前的劇烈撞擊下產生,當時月球依然非常炎熱,可塑性也極強,此撞擊會從月球表面下挖出大量物質。

我們都知道月球以同一面面對地球,這使研究月球另一側的撞擊坑並不容易,現在科學家模擬此撞擊,發現噴出物應落在月球表面與釷沉積物對應的位置。面對地球的這面布滿黑斑,稱為月海結構,實際上是月球遠古火山或熔岩活動形成的黑色玄武岩平原;相較之下背對地球的那面顏色淺得多,月球背面的地殼也更厚。

科學家檢測到的大部分釷都出現在近側,所以這種分布通常解釋為與兩側差異有關,但分析南極─艾特肯撞擊坑後,似乎又是另一個故事。

月球的釷是熔融時期沉積下來,約 45 億至 44 億年前,月球雖被熔融狀態的岩石覆蓋,但也逐漸冷卻凝固,過程中,密度較大的礦物會下沉到更深處成為地函,較輕會浮上頂部形成地殼。釷不容易與其他礦物互融,就像一層油夾在兩個熔融層之間,過一段時間才會漸漸下沉,此時一顆極大的隕石撞擊月球,挖出大量釷層,濺遍月球近地球側。

隕石也撞擊並融化更深岩石,更深層的岩石不含釷,因此兩側表面物質似乎有很大不同,研究人員最近在撞擊坑找到幾處原始釷礦床,期望成為未來探月任務需要拜訪的重要地點。研究發表在《地球物理研究期刊:行星》。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA/Goddard Space Flight CenterScientific Visualization Studio, Public domain, via Wikimedia Commons)

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