徐蒙表示,通過阿波羅月震數(shù)據(jù),,人們對月球內(nèi)部各層的密度已經(jīng)有了大致的認(rèn)識,。月球也和地球一樣,有殼,、幔,、核結(jié)構(gòu),而且它們也是密度越來越大的,,并不存在月核比月幔密度低的說法,。另一方面,目前我們已經(jīng)知道,,大型巖質(zhì)行星在演化的早期都經(jīng)歷過熱分異,,也就是較重的元素(比如鐵和鎳)向中心“下沉”;相對較輕的硅酸鹽成分“上浮”,。所以理論上來說水星,、金星,、地球,、火星和月球都是從外向內(nèi)密度越來越大的,不可能存在“空心”的情況,。
引力場地震波攜手揭密內(nèi)部結(jié)構(gòu)
既然月球內(nèi)部不是空心的,,那么科學(xué)家又是怎么來探索它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?
對于月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究,,圈層不同,,科學(xué)家采用的研究方法也不同,。“從觀測和實(shí)驗(yàn)的角度來看,,處于月球表面的月殼是可以進(jìn)行直接研究的,。而處于內(nèi)部的月幔和月核,我們一般只能用間接的方法進(jìn)行研究,。最主要的間接研究方法是測量月球引力場和研究月震波,。”中山大學(xué)物理與天文學(xué)院副教授劉尚飛說道,。
由于萬有引力的作用,,繞月飛行器在月球的引力作用下會(huì)沿著近橢圓軌道運(yùn)行。之所以不是嚴(yán)格的橢圓,,是因?yàn)樵虑虿皇且粋€(gè)質(zhì)點(diǎn),,而是一個(gè)密度不均勻的近似球體。假設(shè)月球某一面的密度較高,,那么飛行器在經(jīng)過這一面時(shí)受到的引力就比在相反的一面要大,。因此通過對飛行器軌道的精確研究,可以反推出月球內(nèi)部的密度分布,。這樣科學(xué)家就可以根據(jù)月球內(nèi)部密度分布的不同來了解月球內(nèi)部的成分,。這就是通過測量月球引力場來研究月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原理。
而月震波研究就跟利用地震波研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原理一樣,,通過對月震波在月球內(nèi)部傳播情況的分析,,可以推測出月球內(nèi)部物理性質(zhì)發(fā)生突變的區(qū)域。
“通過這兩種方法對月球內(nèi)部的研究,,都沒有得出月球是空心的結(jié)論,,得出的月球結(jié)構(gòu)都符合月球有一個(gè)致密鐵核的假設(shè),只不過這個(gè)鐵核有點(diǎn)小,?!眲⑸酗w說。
他表示,,之所以月球的鐵核比較小,,或許與月球的形成過程有關(guān)。現(xiàn)在主流的關(guān)于月球形成的大碰撞模型認(rèn)為,,在太陽系早期,,一個(gè)和火星一樣重的行星以一定的傾角撞擊了地球,隨后該行星的鐵核被地球吸收,,同時(shí),,碰撞也使得兩者都損失了一定的地幔。這些損失的地幔進(jìn)入了地球的軌道,,最終形成了今天的月球,。組成地幔的物質(zhì)含鐵較少,,月球天生缺鐵,因而現(xiàn)今月球的鐵核也比較小,。
實(shí)習(xí)記者陸成寬
你知道月亮的背面是什么樣子的嗎,?由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好等于公轉(zhuǎn)周期,月球始終有一面背向地球,,幾千年來地面上的人們始終無緣得見月球背面的真容,。