月球“阴晴两面”大不同，我们或许终于找到答案

月球的近侧和远侧外观截然不同，近侧布满大片暗色的“月海”，而远侧则几乎没有月海，陨石坑也更多。一种新的理论认为，这种差异源于月球形成初期。当时，炽热的早期地球产生的辐射，在环绕地球的原始月球物质盘中造成了化学成分和地壳厚度的差异。这导致月球近侧地壳更薄，更容易让岩浆涌出形成月海，而远侧地壳更厚，从而保留了古老的撞击坑地貌。这一解释不仅解决了月球“两面派”之谜，也为月球起源于巨大碰撞的假说提供了有力支持。

肉眼可见的差异

即便用最简单的望远镜观察月球，也能发现两个显著特征：

• 遍布的陨石坑： 月球表面布满了撞击坑。颜色较浅的区域通常比颜色较暗的区域有更多、更密集的陨石坑，这表明这些区域更为古老。
• 暗色的月海： 被称为 月海 (maria) 的大片黑暗区域，其陨石坑相对较少且较小。这些区域的颜色和成分与月球大部分区域有显著不同。

远侧的惊人发现

尽管月球始终以同一面朝向地球，即 潮汐锁定，但直到 1959 年苏联的 “月球 3 号” (Luna 3) 探测器首次拍下月球远侧的照片，人类才震惊地发现它的另一面完全不同。

与我们熟悉的近侧相比，远侧有两大区别：

• 月海几乎完全消失： 远侧几乎没有近侧那样广阔、深邃的黑暗平原。
• 更密集的陨石坑： 由于缺少年轻的月海熔岩流覆盖，远侧表面保留了更多古老的撞击痕迹，显得“伤痕累累”。

一种被否定的“直观”解释

一个很自然的想法是：地球为月球的近侧充当了“盾牌”，挡住或用引力弹开了许多可能撞向月球的天体。

然而，这个解释站不住脚。

当我们仔细计算时，地球与月球之间巨大的距离使得这种“屏蔽”效应微乎其微。地球的保护作用只能解释不到 1% 的撞击差异，而远侧的陨石坑密度实际上比近侧高出约 30%。

此外，这个理论完全无法解释为什么近侧有大量的 月海，而远侧却没有。月海是由玄武岩熔岩流形成的，与地球的“保护”无关。

真正的答案：一次炽热的诞生

目前最被接受的理论是 巨大碰撞假说。大约 45 亿年前，一个火星大小、名为 忒伊亚 (Theia) 的星体与早期地球相撞。

这次巨大的碰撞产生了地球，并将大量碎片抛入太空。这些碎片最终凝聚形成了月球。

这个过程的关键在于，碰撞后的地球极度炽热，表面温度高达约 2,700 开尔文。当时形成中的月球距离地球比现在近得多，并且很快就被潮汐锁定。这意味着：

• 月球的一面始终面对着炽热的地球。
• 来自地球的强烈热辐射，在环绕地球的、形成月球的物质盘中造成了 化学梯度。
• 靠近地球的一侧，由于高温，一些元素（如钙和铝）更难凝固，最终形成了 更薄的地壳。
• 而远离地球的另一侧，则形成了 更厚、成分不同的地壳。

这个地壳厚度的初始差异，成为了决定月球两面命运的关键。

为什么会有月海？

我们今天看到的月海，是数十亿年前月球内部的熔岩涌出地表、填满巨大盆地后形成的。

• 在 地壳较薄的近侧，熔岩可以轻易地突破地表，形成广阔的月海。这些熔岩流覆盖了原有的陨石坑，如同溜冰场的冰面修复车一样抹去了撞击痕迹。
• 在 地壳较厚的远侧，熔岩难以到达表面，因此那里保留了数十亿年来的撞击历史，几乎没有形成月海。

最终，我们似乎找到了答案。令人意想不到的是，决定月球两幅面孔的，并非来自太空的撞击，而是来自年轻地球自身的光与热。

科学家们正期待从月球远侧带回的样本能最终证实这一理论，为这个困扰了天文学家半个多世纪的谜题画上句号。