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月球有液態(tài)水、板塊運(yùn)動?這塊神秘的花崗巖或許會給我們答案

SF中文 2023/7/15 20:31:01 責(zé)編:夢澤
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本文來自微信公眾號:SF 中文 (ID:kexuejiaodian),作者:SF

科學(xué)家利用嫦娥一號和嫦娥二號收集到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)月球背面一座古老死火山下方的巖石,仍然出奇地散發(fā)著熱量。

文 | 陳強(qiáng)

這聽起來像是科幻電影的情節(jié):科學(xué)家探測到來自月球背面的奇怪發(fā)熱源,導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了埋在月球表面之下的東西,而這種東西會從根本上重塑我們對于月球的認(rèn)識。

但上面所說的不是科幻,而是最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。而這個發(fā)現(xiàn)歸功于兩顆中國的月球探測器 —— 嫦娥一號和嫦娥二號。

月球背面奇怪的發(fā)熱源

嫦娥一號和嫦娥二號都搭載著微波儀器,這在許多地球軌道氣象衛(wèi)星上很常見,但在月球探測器上卻很少見。由于月球土壤可以充當(dāng)熱的不良導(dǎo)體,抑制了晝夜間的大幅度溫度變化,所以月球產(chǎn)生的微波在很大程度上反映了月表以下的熱量活動。這樣,嫦娥一號和嫦娥二號的微波數(shù)據(jù)為觀測月球提供了一個全新的視角。

而在月球背面一個靠近北極的區(qū)域,中國的月球探測器發(fā)現(xiàn)了異常。它們檢測到這里存在著一個巨型的發(fā)熱源,其溫度比周圍平均溫度高出了大約 10 攝氏度。

這個區(qū)域現(xiàn)在被稱作康普頓-貝爾科維奇(Compton-Belkovich)復(fù)合火山區(qū)。在 20 世紀(jì) 90 年代末,美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就注意到,這個區(qū)域會產(chǎn)生額外的伽馬射線??茖W(xué)家認(rèn)為,這里含有大量的放射性元素釷,伽馬射線主要就是釷衰變產(chǎn)生的。在 2009 年,借助美國的月球勘測軌道飛行器(Lunar Reconnaissance Orbiter)收集到的高分辨率圖像,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個地區(qū)很有可能是一座早已死去的火山,最后一次噴發(fā)是在 3 億多年前。

現(xiàn)在,來自美國行星科學(xué)研究所的科學(xué)家分析了嫦娥一號和嫦娥二號的數(shù)據(jù),研究結(jié)果令他們感到驚訝。他們發(fā)現(xiàn),發(fā)熱源位于月球表面之下,范圍大約有 50 千米寬??茖W(xué)家能想到的唯一能產(chǎn)生這么多熱量的東西,就是一大片花崗巖巖體。這些花崗巖富含釷等放射性元素,而放射性元素發(fā)生衰變時就會產(chǎn)生熱量。

但這里有個問題,這么大的花崗巖巖體似乎不應(yīng)該出現(xiàn)在月球上。

不應(yīng)該存在的花崗巖巖體

花崗巖是一種巖漿巖,是火山未噴發(fā)的富含二氧化硅的巖漿緩慢冷卻形成的。花崗巖在地球上很常見,但在太陽系的其他地方極為罕見,因?yàn)樗枰囟ǖ臈l件才能形成。

這些條件包括板塊構(gòu)造和大量的液態(tài)水。其中,板塊構(gòu)造有助于將地殼中的物質(zhì)融化和回收,而液態(tài)水有助于形成富含二氧化硅的巖漿。

如果沒有液態(tài)水,就需要極端的熱量來形成富含二氧化硅的巖漿。但是,月球這個區(qū)域,即沒有液態(tài)水,也沒有板塊構(gòu)造,但卻有花崗巖。那么,這些花崗巖是怎么形成的?

科學(xué)家目前還無法給出一個合理的解釋。也許,月球有可能存在著某種其他的花崗巖形成機(jī)制??茖W(xué)家希望未來發(fā)射的月球探測器或月球車,能夠?qū)@個區(qū)域做進(jìn)一步的探測,這樣就有助于解開這個謎團(tuán)。

參考文獻(xiàn):

  • https://www.nature.com/articles/s41586-023-06183-5

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關(guān)鍵詞:月球,液態(tài)水

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