为何月球表面存在不对称性,科学家提出新的解释

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月球目前仍有很多我们不了解的地方,最大的谜团之一就是为何它的地貌在面向地球这一面和远离地球那一面是如此显著不同。最近的一篇论文指出,月球的不对称性可归因于放射性元素的不对称分布。

月球目前仍有很多我们不了解的地方,最大的谜团之一就是为何它的地貌在面向地球这一面和远离地球那一面是如此显著不同。最近的一篇论文指出,月球的不对称性可归因于放射性元素的不对称分布。

月亮被潮汐锁定,意味着靠近地球的这一面始终面向地球。当您抬头看月亮时,会看到它上面覆盖着深色斑点被称为月海的地方,其成因为早期月球内部火山活动所形成的深色玄武岩平原。而在远离地球的月球背面则是另一番景象。首先,地壳较厚,与近地球这面的成分不同。表面也更加苍白,很少有深色玄武岩的月海,以及布满了更多陨石坑。可能的解释为,正面的玄武岩流覆盖了大量的月球陨石坑,但为什么正面的火山活动比背面更多,一直是科学家想解决的一大谜团。

从地球化学角度来看,月球正面还有一些奇特的地方,叫做风暴洋克里普地体(Procellarum KREEP Terrane)。克里普(KREEP)这个字的建构来自字母K(钾的原子符号)、REE(稀土元素)和P(磷的原子符号),意谓特殊元素含量异常丰富,还含有铀和钍等放射性元素,它们的放射性衰变会产生热量。

kreep.jpg

图说 月球的正面和背面中KREEP相对应的钍浓度的分布。

事实上,月球内部的热模拟表明,钾、钍和铀的放射性衰变可能在数十亿年内对月球正面提供了热源。因此,一个科学家团队进行实验分析,以评估KREEP对月球岩石的影响。将合成的KREEP成分与月球模拟物以5%,10%,15%,25%和50%的KREEP浓度混合,然后将它们保存在温度摄氏1,175到1,300度4到8天。

结果表明,混合物中合成KREEP降低了模拟物的熔点,比没有KREEP的对照实验产生的熔融物高出2到13倍,而且这不包括放射性衰变产生的热量。若考虑放射性热源则有助于月球正面的火山活动,导致我们今天看到的月海地区。

至于KREEP是从哪里来的?目前仍然不知道确切的机制,但这可能是月球形成的结果。若能进一步了解Procellarum KREEP Terrane的形成过程,则有助于更加了解月球早期的历史。该研究已发表在自然地球科学(Nature Geoscience)期刊上。(编译/吴典谚)

资料来源:science alert

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