1969年，我在一个玻璃封闭的门廊里，通过低清晰度的电视观看了人类首次登月。当我跟着尼尔·阿姆斯特朗踏上月球尘土的模糊影像时，我可以看到头顶树枝间露出的月亮。它看起来和往常一样，但又有些不同。这种突如其来的视角变化，正是阿波罗11号登月的全部意义所在。它并非一次科学任务。它是一次冷战虚荣心的展示，旨在提升美国的形象并羞辱其共产主义对手。然而，随着阿姆斯特朗那“一人迈出的一小步”，太空竞赛就结束了，整个阿波罗计划也迅速缩减。1971年，阿兰·谢泼德在月球表面用一根六号铁杆 挥杆击球的图像，至今仍深深刻在人们的脑海中，成为月球探索的终结。
但如果你问一位行星科学家，你会得到不同的说法。夏威夷大学的 杰弗里·泰勒表示，正是1972年最后的阿波罗任务推动了月球科学的发展，并彻底改变了我们对月球的理解。最耀眼的明星不是宇航员，而是宇航员带回地球的842磅岩石，他们的项目在那之后被解散了。
即使阿波罗计划即将结束，那些月球岩石仍然将月球研究推向了新的领域，解决了几个世纪以来关于月球地质和历史的争论。其中一个争论围绕着月球“海”或 月海的性质——那些光滑、广阔、颜色较深的区域，它们构成了“月球人”的图案。研究人员将一小块月球岩石放在显微镜下，问题立刻就解决了。月海是凝固的熔岩流，大约在三十五亿年前，巨大的玄武岩喷发形成的。然后在20世纪70年代中期，行星科学家 威廉·K·哈特曼和几位其他人提出，月球是由一颗火星大小的行星与地球相撞形成的。这个戏剧性的想法遇到了怀疑，直到对月球岩石的分析表明，它们与地球上发现的岩石具有相同的氧同位素组合，有力地暗示了共同的起源。巨型撞击理论现在是月球起源的普遍接受的解释。
四十年过去了，人类还没有重返月球。但是月球岩石——其中一些在地球上用越来越强大的光谱仪分析以揭示其化学成分，另一些则由月球表面的机器人探测器分析——仍然充满惊喜。“月球告诉我们的事情是我们从未想到会发生的事，” NASA位于加州艾姆斯研究中心的 天文学家布莱恩·戴说。“它的故事比我们之前认为的要复杂和动态得多。”
弄清真相花了很长时间。月球表面的大部分区域直到1990年才为人所知，当时NASA的 伽利略探测器在前往木星的途中飞越月球，用捕捉不同波长光线的传感器拍摄了月球北极的详细照片。这次短暂的拍摄首次近距离揭示了极地高地。
然后，在1994年，NASA发射了 克莱门汀号航天器绕月球轨道运行并绘制月球表面地图。该机构与弹道导弹防御组织（也就是 “星球大战”防御系统的主要推动者）分摊了任务成本，后者希望了解高科技传感器和其他组件在长时间太空飞行中的表现。尽管使命目标不尽相同，克莱门汀号还是取得了惊人的发现：月球永久阴影的南极似乎覆盖着水冰。
对月球的重新关注，在过去一年发布的三重突破性发现中达到了顶峰。其中第一项是加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的地质学家 拉斯·博格，他提出了关于月球如何诞生以及之后发生了什么的新问题。
去年8月，《自然》杂志报道了博格对一块重约六分之一盎司的月球岩石进行的详细 新研究。他之所以从巨大的阿波罗岩石收藏中选择这一块，是因为它被认为是月球上最古老的岩石之一。目前认为月球的年龄是45.5亿年。但当博格与丹麦和华盛顿特区的同事一起测量岩石中的放射性同位素时，他们将其年龄定在43.6亿至43.59亿年之间。
“如果这块岩石代表了月球上最古老的岩石，那么这意味着月球比我们想象的要年轻，”博格说。而如果这块样本并非最古老的之一，那么“月球的 岩石学演化一定与我们所认为的截然不同。”无论哪种情况，这一发现都引人遐想。大多数研究人员接受所谓的 岩浆海洋理论——即在其形成后不久，月球非常热，覆盖着一层深厚的熔岩海洋，冷却后形成了我们今天看到的表面。如果是这样，那么表面的所有岩石应该年龄相同，但博格的岩石似乎比其他一些岩石年轻2亿年。也许，月球的冷却过程比假设的要复杂得多，表面的不同区域在不同时间冷却。由于包括地球、金星和火星在内的许多其他岩石天体也可能经历过岩浆海洋阶段，博格的结果可能迫使科学家调整他们关于所有这些天体如何演化的理论。
博格的研究发表几周后，《 自然》杂志报道了一个关于月球早期历史的更奇特的想法。加州大学圣克鲁兹分校的行星科学家 埃里克·阿斯帕格认为，在44亿至45亿年前，地球可能不止一个月球，而是有两个。他试图解释自20世纪60年代初苏联探测器传回月球背面（永远背对地球的一面）的第一张照片以来，一直困扰月球研究人员的一个问题。这些图像显示月球具有明显分裂的地质特征。与拥有广阔、光滑月海的正面不同，月球背面几乎完全被崎岖、满是伤痕的地形和巨大的山脉覆盖，看起来“伤痕累累”。
阿斯帕格认为他知道原因。他进行了大量的计算机模拟，表明月球背面的地形可能是由另一个较小的月球围绕地球轨道运行造成的。那个较小的卫星最终与较大的月球相撞，粉碎、裂开并堆积起来，形成了月球背面的山脉。
这个想法似乎难以置信，但阿斯帕格认为它是可以检验的。如果月球背面岩石比正面岩石更古老，这将支持他的“二次撞击”假说，因为较小的月球会比我们的月球更快冷却，所以它的岩石会比月球本身的岩石更古老。
第三个重大的新月球发现与古代历史无关，而是关于今天的月球。卡内基科学研究所的地球化学家 埃里克·豪里在火山月岩的晶体中发现了被困的水粒子，这是一个惊人的迹象，表明月球的水比科学家们认为的要多得多。早期的月球水证据只暗示了极地附近有少量沉积物，可能是由冰陨石撞击留下的。 豪里的研究讲述了一个完全不同的故事。他使用一台灵敏的微探针检查了阿波罗17号任务收集的晶体，发现了比之前测量到多一百倍的水。
豪里解释说，这一发现不是为了给未来的宇航员提供饮水点。相反，它对于理解像月球这样的岩石天体至关重要。水有助于确定行星的性质和行为，包括它们内部的熔点以及它们的火山类型。普遍的观点是，行星主要在形成很久之后才积累水：如果一颗带有被困在岩石中的水的年轻行星与另一个天体，甚至大块碎片相撞——在宇宙中这是常见的事件——撞击据说会把积聚的水驱散到太空中，导致许多行星变得干涸。但如果月球在与第二个卫星的猛烈碰撞中仍能保留一些水分，这就增加了更多世界保留比我们想象的更多的水的可能性。
卡内基科学研究所的行星地质学家 琳达·艾尔金斯-坦顿说：“这令人兴奋，因为它意味着宇宙中的任何行星都有更大的机会早期就拥有海洋。” 进而推断，类似地球的、被海洋覆盖的行星在其他恒星周围可能出乎意料地普遍。
惊喜应该会接连不断。NASA预计在2012年有五艘航天器围绕月球运行。其中两艘将是 GRAIL任务的一部分——引力恢复与内部实验室——该任务正在开始对月球引力场进行极其精确的测量。这样的测量相当于地质X光，揭示了月球深层内部结构的信息。其他国家也盯上了月球：俄罗斯、中国和印度都计划在2013年之后进行任务。
当它庄严地悬挂在夜空中时，地球的卫星再次展现出不同的面貌：长期以来被视为一块乏味的石头，熟悉的古老月球却隐藏着一段丰富多彩的秘密历史，而我们才刚刚开始揭示它。
保罗·雷伯恩撰写关于科学、文化和政策的文章，并在 Knight Science Journalism Tracker上写博客。他是 DISCOVER 的常客撰稿人。
