據(jù)新華社消息,中國(guó)科學(xué)家澳門(mén)科技大學(xué)太空科學(xué)研究所祝夢(mèng)華領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),月球背對(duì)地球的一面與正對(duì)地球的一面截然不同的原因可能是由于,來(lái)自早期一顆矮行星的碰撞使得月球背面形象與厚度發(fā)生改變,這種假設(shè)也有可能解釋月球表面鎢磷等元素的同位素不同與地球表面的原因。

月球正面與背面圖
由于“潮汐鎖定”效應(yīng),月球繞地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的周期相同,人類(lèi)從地球上只能看到月球固定朝向我們的一面,另外背向地球的一面被稱(chēng)為月球背面。一直以來(lái)人類(lèi)對(duì)月球背面的了解并不多。
科學(xué)家們對(duì)美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)重力回溯及內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室(GRAIL)軌道飛行器花了一年多時(shí)間圍繞月球飛行得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并繪制月球重力場(chǎng)分布圖。這些數(shù)據(jù)顯示月亮正面和背面結(jié)構(gòu)明顯不同:正面相對(duì)平坦,而背面遍布坑坑洼洼的撞擊坑,且月球背面的月殼比正面厚,最厚處達(dá)150公里,而正面月殼厚度只有約60公里。
早前對(duì)月球不對(duì)稱(chēng)的假設(shè)是,月球是由兩顆圍繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星在數(shù)十億年前撞擊融合而成,被合并的衛(wèi)星覆蓋在月亮的背面形成厚度差異。而祝夢(mèng)華研究團(tuán)隊(duì)提出了另一種可能:是由于圍繞太陽(yáng)系旋轉(zhuǎn)的一顆矮行星與月球發(fā)生撞擊形成的。

矮行星撞擊月球假設(shè)
研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)GRAIL收集的數(shù)據(jù),使用電腦模擬不同大小的物體以不同的速度行進(jìn)沖擊,在進(jìn)行了360次模擬之后,確定了最接近月球真實(shí)結(jié)構(gòu)的場(chǎng)景:大約480英里(780公里)寬的物體以14000英里/小時(shí)(22500公里/小時(shí))的速度;或者一個(gè)略小的物體,寬度為450英里(720公里)以15000英里/小時(shí)(24500公里/小時(shí))的速度,撞擊月球靠近地球的一面,并產(chǎn)生大量碎片,最終落在月球背面,拋向月球遠(yuǎn)端的碎片會(huì)使月球背面月殼增加3至6英里(5至10公里)的物質(zhì),導(dǎo)致出現(xiàn)月球正背面薄厚不一的現(xiàn)象,也使月球面向地球的一面沒(méi)有多少隕石坑。
研究人員指出,這一撞擊假設(shè)還有助于解釋為何在月球表面檢測(cè)到的的鉀、磷和鎢-182同位素的含量遠(yuǎn)高于地球,這些元素可能來(lái)自這次大撞擊,在月球形成之后降落月球上。此外,新研究也為進(jìn)一步解釋太陽(yáng)系內(nèi)其他不對(duì)稱(chēng)天體(如火星)提供了新見(jiàn)解。
科學(xué)家一般是通過(guò)同位元素鉿-182和鎢-182兩種放射元素來(lái)計(jì)算地球和月球年齡的。鉿-182的衰變期為900萬(wàn)年衰變之后的同位素為鎢-182,而鎢-182則是地核的組成部分之一。所有的鉿完全衰變成鎢需要50-60億年的時(shí)間,并且都會(huì)沉在地核。