几十年来，月球的形成理论一直颠三倒四。原始熔岩表面的一部分沉入地壳之下。数千年来，致密的矿物质与月幔混合、熔化，并以富钛熔岩流的形式返回地表。《自然-地球科学》杂志上的一篇论文详细阐述并证实了这一转变。
“我们的月球真的把自己里外翻转了，”亚利桑那大学月球与行星实验室科学家、该研究的合著者Jeff Andrews-Hanna在一份新闻稿中表示。“但几乎没有物理证据能阐明月球历史上这一关键阶段事件的确切顺序，对于‘到底发生了什么’的细节存在很多分歧。”
月球发生了什么？
研究人员结合物理数据和理论模型得出结论。
首先，50多年前阿波罗宇航员带回了玄武岩熔岩石——其中含有高水平的钛——这令人惊讶，因为预计月球表面不会有钛。后来，卫星观测表明，富钛岩石主要来自月球的近侧。但它们是如何以及为何出现在那里尚不清楚。
随后，由北京大学张楠领导的团队设计了一个模型来展示其过程。张楠（也是最新论文的合著者）和同事的模型预测，地壳下富钛物质首先迁移到月球近侧，这可能由远侧的一次巨大撞击引发。
然后，这些物质以片状板的形式像瀑布一样流入内部。当这些致密物质下沉时，在地壳下留下了一小部分残余物，呈几何图案，由相互交叉的线性致密富钛物质构成。
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月球的引力
最后，NASA的GRAIL任务，其两艘航天器在2011年至2012年间绕月飞行，记录了月球引力的微小变化，具体取决于它们监测的月球表面部分。这些所谓的“线性异常”围绕着月球近侧一片被火山流（被称为“月海”，拉丁语意为“海”）覆盖的巨大黑暗区域。
这些数据与新模型相结合，为Andrews-Hanna的团队创造了一个“尤里卡时刻”。“当我们看到这些模型预测时，就像灯泡亮了一样，”Andrews-Hanna说。月球引力场的微小差异与地壳下隐藏致密物质的区域紧密对应。
“事实证明，月球最早的历史被书写在地表之下，只是需要模型和数据的正确组合才能揭示这个故事，”Andrews-Hanna说。
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自然地球科学。引力数据揭示月幔翻转后月球钛铁矿层遗迹。
Jeff Andrews-Hanna。亚利桑那大学月球与行星实验室科学家。
