一项新的研究表明,月球的两极在亿万年中一直在变化,这可能是月球地壳下的地质活动的结果。
研究人员说,这一发现是基于对月球南北两极附近水冰分布的分析,它揭示了月球的结构和演化,也为地球上的水从何而来提供了线索。
“月球两极的冰记录了月球内部的演化,这似乎很疯狂——你绝对想不到会去看月球内部的演化,”该研究的主要作者、亚利桑那州图森市行星科学研究所和达拉斯南卫理公会大学的马特·西格勒(Matt Siegler)说。
Siegler通过电子邮件告诉Space.com:“此外,这意味着这些冰必须非常古老, 杏耀平台总代 ,因此可能记录了向太阳系内部输送冰的古老过程。”
过去几十年里,各种航天器的观测结果表明,月球两极附近常年被阴影笼罩的环形山中有大量的水冰,而这些环形山是太阳系中最冷的地方之一。
Siegler和他的同事们研究了其中两种探测器的测量结果:NASA的月球探勘者号(LP)宇宙飞船,它在1998年1月至1999年7月期间环绕月球飞行;还有NASA的月球勘测轨道飞行器(LRO),目前仍在运行中。
轨道器的数据显示两极的冰层正如预期的那样。但同时也有一个惊喜:在每一极附近都存在着一大片冰,稳定杏耀与真极的距离为5.5度。此外,这些“移位的”沉积物的位置是这样的,一条穿过月球中心的直线将它们连接起来。
Siegler和他的团队今天(3月23日)在线发表在《自然》杂志上的一篇文章解释了这一发现:月球的旋转轴在过去的年代里已经移动了5.5度,而偏移的冰原标志着“古极地”。
Siegler说,建模工作表明这些古极地是大约30亿年前的两极。
“模型就是模型,所以你可以让迁移发生在15亿到45亿年前的任何时间,这取决于你如何调整参数(比如过去月球地壳的硬度),但它很可能是在30亿年前,”他说。
研究人员认为,在10亿年左右的时间里,月球磁极大约移动了125英里(200公里),即每126年移动1英寸(2.5厘米)。
“这是一个令人惊讶的发现。我们倾向于认为天空中的物体一直是我们看待它们的方式,但这次我们如此熟悉的面孔——月球上的人——改变了,”Siegler在一份声明中说。这就好像地球的地轴从南极洲移到了澳大利亚。当这根杆子移动时,月球上的人把鼻子转向地球。”
研究人员说,这种“极地漂移”最可能的驱动因素是月球内部质量分布的变化。
“如果行星内部的质量分布发生变化,它们就会改变方向。加州大学圣克鲁斯分校的Ian Garrick-Bethell在同期《自然》杂志上发表的一篇“新闻与观点”文章中解释说:“致密物质的小块往往靠近赤道,以使地球的自旋能最小化。”
Garrick-Bethell补充说:“如果一大堆铅元素突然出现在纽约,由于地球的重新定位,这个城市的纬度最终会向稍南的方向移动。”“相反的情况也是如此——如果纽约的密度突然降低,
杏耀客服怎么联系,它就会向北移动。”
Siegler和他的团队认为他们已经找到了月球上质量移动发生的地方。他们的工作指向月球近地侧的KREEP Terrane原岩(PKT)区域,那里在很久以前火山活动频繁。大约35亿年前,PKT地区的火山活动开始加热那里的地幔,产生了一种“低密度热异常”——热的岩石比冷的岩石密度低——这种想法导致了地极的转移。
Siegler在声明中说:“这个巨大的热地幔比其他地方的冷地幔要轻。”“质量的变化导致了原细胞——以及整个月球——的移动。”
研究小组成员认为,极地冰早于月球的地轴移动,杏耀这表明这种物质确实非常古老。因此,新的研究结果可以帮助科学家更好地了解地球上水的来源。
Siegler在声明中说:“这些冰可能是一个时间胶囊,来自为地球提供原始水的同一来源。”“这是我们在地球上没有的记录。地球已经自我改造了很多次,这里已经没有那么古老的东西了。来自月球的古代冰可以为这个深奥的谜题提供答案。”
如果Siegler和他的同事提出的解释是正确的,这就提出了一个新的问题,Garrick-Bethell说。
他写道:“月球的火山活动在30亿年前基本停止,这意味着自那时起,PKT可能变得更冷、更密集,而不是更热。”“因此,在这一时期,极移的方向应该是与产生古冰洞的极移相反的方向。”
因此,研究人员还没有完全理解“真正的极地漂移”(TPW)或驱动它的机制,研究人员说。事实上,Siegler和他的团队强调,实现这一目标还需要更多的工作。
研究人员在《自然》杂志的论文中写道:“现场测量、样品返回和高分辨率轨道地球化学测量可以区分可能的TPW情景。”