美國科學家基于美國宇航局的“重力恢復與內部實驗室”(GRAIL,或“圣杯號”)任務的引力場數據,研究認為月球內部深處可能存在溫度差異。這種內部不對稱或解釋了月球表面外觀的反差以及月球正面和背面之間火山活動的差異。相關研究5月14日發表于《自然》。
月球正面(即面向地球的一面)和背面在地質學、火山活動、月殼厚度上有明顯差異。正面顏色較深,布滿了熔巖(說明火山活動更密集),而背面地勢更崎嶇。一些研究人員提出假說,認為這些不同或能用月球內部結構差異來解釋,但一直缺乏觀測性證據。
加州帕薩迪納噴氣推進實驗室的Ryan Park和同事分析了GRAIL任務的數據,繪制了月球對其繞地軌道的引力響應,這能揭示該衛星的內部結構。他們發現正面和背面月幔的變形能力相差2%~3%。
他們隨后模擬了月球結構,確定了這些數字可用兩個半球的月幔溫度相差100-200開爾文來解釋——正面月幔比背面的溫度更高。他們提出假說,認為維持這種熱差異的可能是月球正面內部的釷和鈦的放射性衰變——可能是40億~30億年前在月表正面形成的火山活動的殘骸。
研究者指出,用于探究月球內部的這種方法或能用于測量其他行星天體的結構差異,如火星、土衛二、木衛三,尤其是因為這些方法不需要讓探測器在天體表面著陸。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-025-08949-5
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