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我们的月球可能很久以前就被一颗矮行星撞击过

新的研究可能解释了月球的背面为何与另一面看起来如此不同。

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月球背面,由月球勘测轨道飞行器拍摄。图片来源:NASA/GSFC/亚利桑那州立大学

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人类在夜晚抬头仰望时看到的熟悉的月球景象,展现出有黑暗“海”和明亮陨石坑的月面。 神秘的月球背面,直到人类在20世纪60年代开始发射探测器甚至载人任务才被揭示,其陨石坑远比正面密集,而少有与正面相似的黑暗平原。

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但造成两面如此不同的原因是什么?这一直是争论的焦点。

现在,由澳门科技大学的孟华朱(Meng-Hua Zhu)领导的研究人员表示,一个矮行星在其初始形成后不久撞击月球,可能导致了我们今天看到的这个不均衡的世界。他们于5月20日在Journal of Geophysical Research: Planets上发表了他们的研究。

一系列行星级碰撞

关于月球形成的传统说法是,在地球早期历史的某个时候,一个行星大小的物体撞击了我们的星球,将物质抛射到高空,最终凝聚成了我们今天看到的月球。但即使是这个戏剧性的故事,也无法解释地球月球的所有奇特之处,比如月球正面和背面之间的差异。

2012年,美国宇航局的GRAIL任务显示月球正面地壳比背面薄,这提供了一个线索。

因此,多年来,随着两面都遭受了无数次小行星撞击,正面发生了开裂。喷涌而出的熔岩填满了盆地并硬化成了我们今天看到的黑暗月海或平原。但背面地壳更厚,因此只有大量的陨石坑。然而,要解释为什么两半球最初的厚度就不同,则更难解释。

解决这个问题的一种方法是,如果一个小天体——大约相当于位于小行星带的矮行星谷神星的大小——在月球形成并凝固后撞击了月球的正面。这次撞击会将物质抛射出去,当物质重新沉降时,可能会主要落到月球背面,将其掩埋在3到6英里厚的月球表土之下。朱和他的同事进行了一系列计算机模拟来测试这种情景,并发现一个物体以每小时14,000到15,000英里的速度撞击早期月球,可以重现我们今天看到的月球。这听起来可能很快,但大约只有撞击地球的大多数小型流星速度的四分之一。

这次撞击还可以帮助澄清一些关于月球组成物质的长期存在的问题。月球在某些方面与地球非常相似——这表明月球确实是由地球碎片形成的——而在其他方面又不同,这表明有来自外部世界的添加物。

这将使我们的月球成为三个不同大天体的复合体——一种不同类型的三体问题

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