數十億年前，當月球“由內而外”時，發生了什么？

發表于 2025-12-02 14:13:57 來源：骨軟筋酥網

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（左）月球的詳細圖像（右）月球左側重力梯度圖和橫截面示意圖，顯示了月球地幔翻轉產生的當月兩個含鈦鐵礦的堆積向下流。（圖片來源：uux.cn/美國國家航空航天局/阿德里安·布羅奎特/亞利桑那大學和奧黛麗·拉斯波德斯）
（神秘的發生地球uux.cn）據美國太空網（Robert Lea）：42億年前，月球從內到外翻轉，由內而外形成了人類熟悉的數億月球表面。
大多數科學家都認為，年前月球是當月在大約45億年前創造的，當時太陽系中的發生另一個大質量物體撞擊地球，將熔融物質拋向太空，由內而外形成我們的數億天然衛星。
然而，年前亞利桑那大學月球和行星實驗室（LPL）的當月一組科學家將月球的誕生描述為“更多的是一部自己選擇的冒險小說”。
他們說，發生廣州外圍模特經紀人（外圍預約）外圍女（電話微信156-8194-*7106）一二線城市可以真實可靠快速安排地球的天然衛星有很多可能完整形成，最終形成我們今天看到的月地系統。當然，對于可能形成月球的主要事件，該團隊有自己的想法。研究人員表示，例如，阿波羅任務期間收集的巖石樣本可能表明，有一段時間月球“由內而外翻轉”
如果這一結果屬實，也可能解開關于月球成分的一個揮之不去的謎團。
研究合著者、LPL副教授Jeff Andrews Hanna在一份聲明中說：“我們的月球真的翻了個底朝天。”。“但在月球歷史的這一關鍵階段，幾乎沒有實物證據來揭示事件的確切順序，而且在發生的細節上——從字面上講——也存在很多分歧。”
月球附近有鈦嗎？
從月球帶回的玄武巖熔巖顯示出驚人的高濃度鈦。除此之外，衛星觀測顯示，富含鈦的火山巖主要位于月球左側。這讓科學家們絞盡腦汁，想知道這些特殊的巖石是如何到達那里的，并且沒有更廣泛地分布。
亞利桑那大學的研究小組認為，月球形成迅速，起初完全被熾熱的巖漿海洋覆蓋。隨著海洋的冷卻和硬化，它將形成月球的外層，包括地幔和地殼。然而，在較低的層次上，嬰兒月亮仍然處于混亂之中。
月球形成模型表明，這片巨大的月球海洋的最后遺跡結晶成了致密的物質，包括富含鐵和鈦的鈦鐵礦。
研究負責人、前LPL博士候選人梁偉剛說：“因為這些重礦物比下面的地幔密度更大，它們會產生引力不穩定性，你會認為這一層會更深地沉入月球內部。”。
數十億年前，當月球“由內而外”時，發生了什么？

（左）一個“傳統”的月球視圖（中心）區域被線性重力異常的多邊形圖案包圍（右）藍色斑塊表示沉入月球內部的致密物質的痕跡。（圖片來源：uux.cn/Adrien Broquet/亞利桑那大學）
問題仍然存在：在月球凝固后，這種物質會以單個“斑點”的形式同時下沉，還是以較小的斑點的形式一次下沉一點？而且，如果它在全球范圍內沉入月球內部，其中一些是如何上升并將鈦帶到月球左側的？
“在沒有證據的情況下，你可以選擇你最喜歡的型號，”研究人員聯合首席作者、德國航空航天中心科學家Adrien Broquet在聲明中說。“每一個模型都對月球的地質演化有著深刻的影響。”
合著者、北京大學科學家張楠此前開發的模型表明，對月球的巨大撞擊可能導致地殼下一層致密的富鈦物質向月球左側移動。一旦到了那里，這種物質就會下沉，形成片狀的板塊，并級聯到月球內部，在地殼下留下致密富鈦礦床的交叉體形式的殘留物。
Andrews Hanna說：“當我們看到這些模型預測時，就像燈泡亮了一樣。”。“當我們觀察月球重力場的細微變化時，我們看到了完全相同的模式，揭示了潛伏在地殼下方的致密物質網絡。”
月球形成模型的GRAIL
為了鞏固其富含鈦的鈦鐵礦材料的熔融理論和對月球的觀測，該團隊轉向了美國國家航空航天局重力回收和內部實驗室（GRAIL）雙航天器任務探測到的月球重力異常的相關數據。
布羅克說：“通過分析月球引力場的這些變化，我們可以窺視月球表面，看看下面是什么。”。
這證實GRAIL數據符合鈦鐵礦層模擬。
這樣的證實還表明，重力場觀測可以用來追蹤大部分致密層沉入月球深處后留下的鈦鐵礦殘余物的分布。
梁說：“我們的分析表明，這些模型和數據講述了一個非常一致的故事。”。“正如GRAIL所看到的，鈦鐵礦物質遷移到左側，并以片狀級聯的形式沉入內部，留下了導致月球重力場異常的痕跡。”
數十億年前，當月球“由內而外”時，發生了什么？

藝術家對美國國家航空航天局圣杯任務的概念。Grail的雙宇宙飛船在繞月的串聯軌道上飛行，以前所未有的細節測量其重力場。（圖片來源：uux.cn/美國航空航天局/噴氣推進實驗室）
該團隊還能夠確定月球何時翻轉過來。他們說，大型和古老的月球撞擊盆地中斷了重力異常，這表明富含鈦鐵礦的層在這些撞擊之前就下沉了。這種“交叉”意味著下沉事件發生在42.2億年前，這表明下沉可能引發了火山活動，后來在月球表面可以看到火山活動。
這項研究也為我們今天看到的有趣的月球圖片增添了細微之處。數十億年前月球地幔的翻轉將導致在月球靠近地球的一側形成一個被稱為原星海區域的黑暗區域。
月球的這一區域海拔較低，地殼較薄，大部分被熔巖流覆蓋，這與月球背面區域的地殼較厚不同。它還含有更高濃度的稀有元素，如鈦和釷。Andrews Hanna說：“月球在各個方面都是根本不平衡的。”。“我們第一次有物理證據向我們展示了在月球進化的這一關鍵階段，月球內部發生了什么，這真的很令人興奮。
“事實證明，月球最早的歷史是在月球表面下書寫的，只是模型和數據的正確結合才揭示了這個故事。”
布羅奎特補充道：“月球早期演化的遺跡今天出現在地殼下方，令人著迷。
“未來的任務，例如地震網絡，將允許更好地研究這些結構的幾何形狀。”
如果在2025年，美國國家航空航天局的阿爾忒彌斯三號任務自50年前阿波羅任務結束以來首次將人類送上月球，這些發現也有助于為未來對我們忠誠的月球伙伴的調查提供信息。
梁總結道：“當阿爾忒彌斯宇航員最終登上月球，開始人類探索的新時代。”。“我們對鄰居的理解將與阿波羅宇航員第一次踏上它時截然不同。”
該團隊的研究成果發表在《自然地球科學》雜志上。

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