月球的近侧与远侧在地壳厚度和地质构成上存在显著差异,这一“不对称”现象长期困扰着科学家。最新的研究通过分析中国嫦娥六号从月球远侧带回的岩石样本,为“小行星撞击假说”提供了有力支持。研究发现,一次巨大的撞击事件导致月球内部高温蒸发,促使特定元素向近侧迁移,最终塑造了月球两面截然不同的地貌。
一个“不对称”的月球
月球的两面看起来非常不同,这种差异不仅是视觉上的,也是地质结构上的。
- 近侧 (我们能看到的一面): 地壳更薄,厚度约为40公里。表面覆盖着由古代熔岩流形成的巨大 玄武岩平原。
- 远侧 (背对地球的一面): 地壳更厚,厚度接近65公里。表面颜色更浅,且布满了密集的 陨石坑。
撞击假说与新证据
科学家曾提出多种理论来解释这种不对称性,其中一种主流理论是 小行星撞击 改变了月球的演化进程。如今,来自月球的岩石样本为这一理论提供了直接证据。
中国的 嫦娥六号任务 首次从月球远侧的 南极-艾肯盆地 采集了样本并带回地球。这个盆地是太阳系中已知的最大撞击坑,直径超过2500公里,深度平均约9.6公里。由于其巨大的规模,科学家推测这次撞击可能深刻地改变了月球的内部结构。
岩石样本揭示的秘密
研究团队将从远侧采集的玄武岩样本与此前阿波罗及嫦娥五号任务从近侧采集的样本进行了对比。分析的重点是钾(Potassium)和铁(Iron)的同位素。
结果发现:
- 远侧样本中的 钾同位素 比近侧样本 重得多。
- 铁同位素的差异则不那么明显,可以用火山活动来解释。
钾同位素的显著差异表明,除了火山活动外,还有其他更强大的力量在起作用。
一场“煮沸”月球的撞击
当钾元素被加热至气化时,较轻的同位素会优先蒸发,而较重的同位素则会留下来。远侧样本中发现的重钾同位素,是撞击产生极端高温的有力证据。
科学家认为,这次猛烈的撞击“煮沸了月球的内部”。
这个过程导致了以下结果:
- 撞击产生的巨大热量使月球内部的钾等元素大量蒸发。
- 这些气化的元素(包括钾和铁)被推向了温度相对较低的月球 近侧。
- 这些富集在近侧的元素 引发了剧烈且持久的火山活动,最终形成了我们今天看到的广阔熔岩平原。
这一发现表明,大规模撞击事件是塑造行星地壳和地幔成分的关键驱动力,它直接导致了月球如今这种“长得不对称”的独特面貌。