月球表面最大的撞击坑,披露月球两面不同的真相

一个覆盖将近四分之一月球表面积的陨石坑,披露月球形成的新消息。科学家利用放射性元素钍,分析南极─艾特肯盆地撞击产生的物质后,能细部推演月球地函及地壳发展的时间线,这项结果对理解月球的形成和演化有重要意义。

月球的南极─艾特肯盆地放在太阳系里也相当突出,直径约2,550公里,深达8.2公里,是太阳系前几名的撞击坑。约43亿年前的剧烈撞击下产生,当时月球依然非常炎热,可塑性也极强,此撞击会从月球表面下挖出大量物质。

我们都知道月球以同一面面对地球,这使研究月球另一侧的撞击坑并不容易,现在科学家模拟此撞击,发现喷出物应落在月球表面与钍沉积物对应的位置。面对地球的这面布满黑斑,称为月海结构,实际上是月球远古火山或熔岩活动形成的黑色玄武岩平原;相较之下背对地球的那面颜色浅得多,月球背面的地壳也更厚。

科学家检测到的大部分钍都出现在近侧,所以这种分布通常解释为与两侧差异有关,但分析南极─艾特肯撞击坑后,似乎又是另一个故事。

月球的钍是熔融时期沉积下来,约45亿至44亿年前,月球虽被熔融状态的岩石覆盖,但也逐渐冷却凝固,过程中,密度较大的矿物会下沉到更深处成为地函,较轻会浮上顶部形成地壳。钍不容易与其他矿物互融,就像一层油夹在两个熔融层之间,过一段时间才会渐渐下沉,此时一颗极大的陨石撞击月球,挖出大量钍层,溅遍月球近地球侧。

陨石也撞击并融化更深岩石,更深层的岩石不含钍,因此两侧表面物质似乎有很大不同,研究人员最近在撞击坑找到几处原始钍矿床,期望成为未来探月任务需要拜访的重要地点。研究发布在《地球物理研究期刊:行星》。