月全食時所見月球表面紋理。圖/美聯社
月球遠地面多崎嶇地貌。圖/美聯社
編譯/潘楠慕
月球固定面向地球的近地面大多平坦,永遠背對地球的另一側遠地面,卻滿布崎嶇地貌,一份在《自然》(Nature)期刊發表的新研究,根據月球重力精測結果認為,月球深層內部結構其實並不對稱,而這種差異正是造成兩面地貌迥異的關鍵。
加州理工學院行星科學家柏恩(Alex Berne)的研究團隊,重新分析美國國家航空暨太空總署(NASA)「重力恢復與內部實驗室任務」(GRAIL)2011年到2012年的觀測數據,建立迄今最精細的月球重力地圖,並據此推算月球內部地函分布情況。研究報告第一作者、NASA天文學家帕克(Ryan Park)表示,研究顯示,月球內部物質並非平均配置,「近地面深處比遠地面更溫暖,有更活躍的地質活動」。
近地面覆蓋大片由古熔岩填平撞擊盆地形成的平原,理論認為,這與近地面曾有更強烈的火山活動,使放射性產熱元素集中於該側地函有關。這份新研究則為這項理論提供強烈證據。
重力模型顯示,月球潮汐耗散量比假設內部完全對稱下的預測,高出超過7成,近地面在地球引力作用下的變形與能量散失更強烈,反映其深處物質與遠地面並不相同。
研究估算,近地面地函平均溫度約比遠地面高100℃到200℃,可能與地函中富含釷、鈦等會持續衰變發熱的元素有關。這種深層熱分布的不對稱,也與近、遠地面在30億到40億年前火山熔岩噴發量的差異吻合。
研究團隊表示,人類對月球的表面與內部已有多年了解,但對其深層內部結構的演化仍有許多未知,重力場分析方法未來也可應用於木衛三、土衛二等,可能具備生命條件的冰衛星,更深入了解太陽系天體。