月球复杂地面从何而来?43亿年前的大规模月球撞击或许可以解释

月球复杂地面从何而来?43亿年前的大规模月球撞击或许可以解释】月亮的“脸” , 为什么是这般模样 , 这是科学家们一直研究的课题 。
月球距离地球较近的一侧 , 能看到巨大的深色遗迹 , 这主要是古老熔岩流留下的 。 然而 , 月球另一侧却几乎没有此类特征 。 为什么月球两侧如此不同?这是有关月球最持久的谜团之一 , 但现在科学家们认为他们已经找到了原因 。 他们认为 , 这与43亿年前在月球南极附近发生的一次巨大撞击有关 , 那次撞击将一股巨大的热柱送入月球内部 。
那次撞击将一些物质 , 比如一些稀土和产热元素 , 带到月球靠近地球的一侧 , 而这反过来又会促成火山效应 , 形成我们今天看到的火山平原 。
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(研究表明 , 43亿年前一次撞击 , 形成了月球南极的艾特肯盆地 , 融化了月球的地幔并将元素带到近侧 , 产生了熔岩流 。 )
美国布朗大学博士研究生、该研究的主要作者马特·琼斯说 , 我们知道 , 形成SPA(南极艾特肯盆地)的巨大撞击 , 产生了大量热量 。 她说:“问题是热量如何影响月球内部的 。 我们研究揭示的是 , 在SPA形成时 , 撞击最终将这些产热元素集中在附近 。 我们预计这是月球地幔融化的原因 。 地幔融化产生了我们在地表看到的熔岩流 。 ”
布朗大学领导的这项研究 , 是由普渡大学、亚利桑那州月球和行星科学实验室、斯坦福大学和NASA喷气推进实验室的研究人员共同完成的 。 20世纪60年代 , 美苏探月计划首次揭示了月球近地球侧和远地球侧的差异 。
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(43亿年前的巨大撞击 , 通过月球内部发送一股巨大的热量 , 并造成熔岩 。 )
月球接近地球一侧 , 是一系列复杂元素的组合 , 被称为KREEP 。 包括了钾元素(K)、稀土元素(REE)、磷元素(P)以及钍等产热元素 。
这项新研究提供了一种与月球南极艾特肯盆地有关的解释 。 艾特肯盆地是太阳系中已知的第二大撞击坑 。 在这项研究中 , 研究人员通过计算机模拟了巨大撞击产生的热量 , 如何改变月球内部的对流模式 , 以及这将如何重新分配月球地幔中的一些物质 。
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[巨大的南极艾特肯盆地 , 钍和钛等元素在月球远离地球一侧(右)浓度较低 , 但在近地球一侧(左)浓度很高 。 ]
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(一些产热元素在月球近地球一侧浓度较高)
KREEP物质组合 , 被认为是月球地幔的最后一部分 , 可能形成了地幔最外层 。 月球内部的模型表明 , 月球地幔应该或多或少地均匀分布在月球表面之下 。 但这个新模型表明 , SPA撞击产生的热羽流 , 破坏了月球地幔的均匀分布 。
根据该模型 , KREEP可以克服撞击所散发的热量 。 随着热羽流在月球地壳下扩散 , 这些物质最终被整体输送到月球的近地球一侧 。 该团队对许多不同的撞击场景进行了模拟 , 得出结论 。
研究人员说 , 这项工作为月球上最神秘的疑问之一提供了可靠的解释 。 琼斯说 , “月球近地一侧的复杂物质是如何形成的 , 可以说是月球科学中最重要的公开问题 。 月球南极艾特肯盆地的撞击 , 也是月球历史上最重要的事件之一 。 我们的这项工作将这两件事结合在一起 , 我认为我们的结果非常令人兴奋 。 ”
这项新研究已发表在《科学进步》杂志上 。
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(许多研究人员认为 , 月球是在数十亿年前地球被一颗火星大小的行星撞击后形成的 。 这被称为巨型撞击假说)
然而 , 之前科学家们对月球是如何形成的并不一致 , 但许多人认为这是地球和另一颗行星之间撞击的结果 。
许多研究人员认为 , 月球是在数十亿年前地球被一颗火星大小的行星撞击后形成的 。 这被称为巨型撞击假说 。 该理论表明 , 月球是由大约45亿年前我们的地球与天体碰撞后留下的碎片组成的 。 碰撞的主体有时被称为忒伊亚 , 以神话中的希腊泰坦的名字命名 , 她是月亮女神塞勒涅的母亲 。
但有一个谜团一直存在 , 阿波罗宇航员从月球带回的岩石揭示了这一点:为什么月球和地球的成分如此相似 。
多年来 , 出现了几种不同的理论来解释地球和月球的成分相似 。 有理论认为 , 也许撞击产生了一团巨大的碎片 , 与地球彻底混合 , 然后凝结形成月球 。 还有理论认为 , 巧合的是 , 撞击地球的忒伊亚 , 可能在化学上与年轻的地球相似 。 第三种理论认为 , 月球是由地球物质形成的 , 而不是由忒伊亚形成的 。