月球,，夜空中最亮的星。作為地球最近的鄰居,，月亮是文學(xué)作品中的?？?，以至于在神話界也流傳著它的傳說。

自古以來,，人類就對(duì)月球充滿了好奇,，也未停止探索月球的腳步,。無論是阿波羅登月還是嫦娥奔月,，毫無疑問都增加了我們對(duì)月球的了解,。然而,，時(shí)至今日，我們對(duì)月球的了解依然非常有限,。比如，月球內(nèi)部到底是什么？月球的內(nèi)核結(jié)構(gòu)到底是什么樣的,？

對(duì)于這個(gè)問題,，有種觀點(diǎn)一度甚囂塵上,。那就是月球空心說,。

阿波羅計(jì)劃為空心說背書,？

所謂月球空心說,，就是認(rèn)為月球是一個(gè)中空星球的假說,。這個(gè)假說最早由蘇聯(lián)天體物理學(xué)家米哈依爾·瓦西里和亞歷山大·謝爾巴科夫提出,。他們?cè)凇墩胬韴?bào)》上撰文指出：“月球可能是外星人的產(chǎn)物,。15億年以來,，月球一直是外星人的宇航站。月球是空心的,，在它的內(nèi)部存在一個(gè)極為先進(jìn)的文明世界?！?/p>

最初,，這種論調(diào)并沒有多少證據(jù)支持,，也沒有引發(fā)廣泛關(guān)注。然而,，阿波羅登月計(jì)劃帶回的月表巖石和月震實(shí)驗(yàn)讓這一切有了變化,。從此，月球空心說似乎有了堅(jiān)實(shí)的證據(jù)基礎(chǔ),，也引來了一批擁躉者,。

在月球空心說的所謂證據(jù)中，最著名的當(dāng)屬“阿波羅月震實(shí)驗(yàn)”,。1969年,，“阿波羅12號(hào)”的登月艙返回繞月軌道和指揮/服務(wù)艙對(duì)接之后，把上升級(jí)重新丟回月球表面時(shí),，產(chǎn)生的月震被事先安置在月球表面的月震儀觀測(cè)到了信號(hào),。令人吃驚的是這次振動(dòng)竟然持續(xù)了55分鐘。就像用錘子用力敲擊大鐘一樣,，振動(dòng)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間才慢慢消失,。這相比于地球上當(dāng)時(shí)已知的地震觀測(cè)確實(shí)有很大差異。

正常情況下,，當(dāng)人們用力敲擊一個(gè)空心鐵球時(shí),，它會(huì)發(fā)出嗡嗡而持續(xù)的振動(dòng)，而敲擊實(shí)心鐵球的時(shí)候,，只會(huì)聽到短暫的振動(dòng),。這個(gè)持續(xù)振動(dòng)的現(xiàn)象讓人們開始設(shè)想月球是空心的。

另一個(gè)被空心論粉絲們反復(fù)提及的證據(jù),，是阿波羅登月計(jì)劃帶回來的月表玄武巖密度略大于地球巖石,。阿波羅任務(wù)帶回的幾處玄武巖樣本的密度為每立方厘米3.3至3.5克，而地球玄武巖的密度是每立方厘米不到3.0克,。然而,，月球的整體密度卻比地球小很多，只有地球的60%。因此,，人們認(rèn)為月球是中空的,。

所謂證據(jù)只能反映月表屬性

雖然月球空心說在民眾中有不少粉絲，曾經(jīng)也獲得了一些科學(xué)家的支持,，但主流科學(xué)界并不認(rèn)同這種觀點(diǎn),。在多數(shù)科學(xué)家看來，月球空心說是沒有科學(xué)根據(jù)的,。

澳門科技大學(xué)博士后研究員徐蒙在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,，所謂的阿波羅月震實(shí)驗(yàn)并不能說明月球是空心的,，或者說并不能反映任何月球內(nèi)部結(jié)構(gòu),，因?yàn)檫@次月震只是經(jīng)過月球淺表層后傳回的信號(hào)，根本沒有進(jìn)入月球內(nèi)部深處,。

“更長(zhǎng)的衰減時(shí)間只說明月震波在表層衰減得更慢而已,。研究者們通過對(duì)‘阿波羅11號(hào)’帶回的月巖樣本進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)月巖比地球上的巖石要干燥得多,，因此月震波傳播時(shí)受到的阻力就很小,，衰減自然也就慢得多。后來的多次人工和天然淺層月震也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象,，說明這是月表本身的性質(zhì)決定的,，與月球更深處的結(jié)構(gòu)沒有關(guān)系?！毙烀烧f,。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員平勁松也曾向科技日?qǐng)?bào)記者明確表示，空心說不靠譜,?！霸虑蜣D(zhuǎn)動(dòng)異常探測(cè)和地震數(shù)據(jù)都不支持月球空心說，月球不可能是空心的,?！彼麖?qiáng)調(diào)。

與此同時(shí),，月表玄武巖密度略大于地球玄武巖密度主要是因?yàn)樵虑蛐鋷r中氧化鐵含量更高一些,。此外，月球上的巖石除了月海玄武巖,，還有高地斜長(zhǎng)巖,。后者的密度會(huì)小得多，只有每立方厘米2.8克左右,。在考慮疏松程度（孔隙度）之后,，實(shí)際的月殼密度略低于地殼的密度。

徐蒙表示，通過阿波羅月震數(shù)據(jù),，人們對(duì)月球內(nèi)部各層的密度已經(jīng)有了大致的認(rèn)識(shí),。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(duì)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(chǎng)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(duì)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(cè)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(cè)量月球引力場(chǎng)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(duì)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(cè)量月球引力場(chǎng)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(duì)月震波在月球內(nèi)部傳播情況的分析,，可以推測(cè)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(duì)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)?，F(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