月球大平原可能源于早期火山噴發(fā)。圖片來源：Kopernik Observatory

本報訊 長期以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為，被稱為“風(fēng)暴洋”的位于靠近地球一側(cè)的月球巨大平原是由數(shù)十億年前的一次小行星撞擊事件形成的。然而美國科學(xué)家日前說，該平原可能源于月球早期的火山噴發(fā)，而不是此前認(rèn)為的小行星撞擊。

月球大平原相當(dāng)于美國國土的面積。天文學(xué)家曾認(rèn)為這里是一片海洋，因此稱它為“風(fēng)暴洋”并延續(xù)至今�？茖W(xué)界此前普遍認(rèn)為，這是月球歷史上最大的一次小行星撞擊事件形成的，而后又發(fā)生了一些小規(guī)模的小行星撞擊。

如今通過對這一直徑3200公里的古老火山巖區(qū)域的引力地圖進(jìn)行分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，這一平原根本就不是一個巨大的隕石坑。這項研究揭示了月球表面下的月殼特征，表明該地區(qū)的邊緣存在直線和交角，類似于一個長方形的結(jié)構(gòu)。這樣的形狀很難被歸因于一次小行星碰撞——后者會產(chǎn)生更多的圓形邊緣，而可能是月殼內(nèi)部地質(zhì)活動的結(jié)果。

在這項研究中，研究人員利用了來自在2012年年底結(jié)束的美國宇航局（NASA）的重力恢復(fù)與內(nèi)部實驗室（GRAIL）的數(shù)據(jù)。GRAIL的兩架探測器測量了由于平原下方月殼密度和地形改變引發(fā)的月球引力場的變化。

這張地圖揭示了平原玄武巖下面的異�，F(xiàn)象，作者于是提出一種新的解釋：月球形成并冷卻之后一段時間，即距今約40億至30億年前，有大量高溫巖漿從月球內(nèi)部向外擴(kuò)張，巖漿與月球表面之間的溫差導(dǎo)致月球表面出現(xiàn)許多裂縫，制造出所謂“巖漿管道系統(tǒng)”，從這些“管道”噴出的巖漿在如今的“風(fēng)暴洋”地區(qū)冷卻后，便形成奇特的形狀。

研究人員又根據(jù)GRAIL兩架探測器獲得的引力數(shù)據(jù)構(gòu)建模型進(jìn)行模擬，結(jié)果也支持最新解釋。

研究人員在最近出版的《自然》雜志上報告了這一研究成果。

GRAIL科學(xué)項目團(tuán)隊成員之一、主持這項研究的高登市科羅拉多礦業(yè)學(xué)院行星科學(xué)家Jeffrey Andrews-Hanna表示，這一發(fā)現(xiàn)出乎人們意料。他說：“裂谷區(qū)在月球上并不是常見的東西，雖然我們看到它們出現(xiàn)在地球、金星和火星上�！�

科學(xué)家們之前認(rèn)為，基于較低的海拔高度、獨特的構(gòu)成——其中包括高于平均水平的元素如鈾、釷和鉀——以及看上去像是殘余邊緣的碎片化的表面結(jié)構(gòu)，“風(fēng)暴洋”很可能是一個撞擊盆地。但Andrews-Hanna與同事給出了一個新的解釋。他們推測該地區(qū)高濃度的放射性元素使得這里比周圍的環(huán)境更熱，并能夠更快地冷卻。研究人員說，隨著該地區(qū)變冷和收縮，位于其邊緣的月殼會被拉長，形成獨特的矩形圖案的山谷。

Andrews-Hanna強(qiáng)調(diào)，這一過程看起來非常類似于土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二。他說，盡管衛(wèi)星之間存在許多差異，但相似的物理過程依然有可能發(fā)生。

但月球早期為什么會有高溫巖漿向外擴(kuò)張？研究人員表示，這仍是一個謎，也許是因為月球深處的元素在放射性衰變過程中產(chǎn)生大量熱量，也許是一次大型小行星撞擊事件引發(fā)這種噴發(fā)。