作品声明:内容取材于网络
中秋赏月时,几乎每个人都知道月亮永远只把同一面朝向地球,那些明暗相间的“月海”早已成为几代人的共同记忆。
但很少有人会想到,这颗我们抬头可见的星球,背面与正面的内部温度居然相差整整100摄氏度。
嫦娥六号近日从月球背面带回的那捧月壤,就像一把钥匙打开了月球的“体温档案”,让这个隐藏了数十亿年的秘密公之于众。
那么这100度的温差究竟从何而来?其中又藏着怎样的宇宙密码?
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月壤“说话”的实证之路
月球之所以永远只把一面朝向我们,其实是被地球“潮汐锁定”的结果。
地球对月球的引力存在明显差异,靠近地球的一面引力更强,远离的一面更弱,这让月球正反两面都形成了轻微的“隆起”。
而随着月球自转,这些隆起的位置不断变化,在月球内部产生巨大的摩擦力,就像给旋转的月球装上了“刹车”。
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经过数十亿年的作用,月球的自转周期和公转周期彻底同步,都是约27.3天,背面也就永远藏在了地球的视野之外。
这种锁定让人类对月球的认知长期“偏科”,1972年美国阿波罗16号首次拍下月球背面照片,人们才发现这颗星球的“两面派”特征。
它的正面有大片深色的“月海”,其实是古代火山喷发形成的玄武岩平原,占表面积的30%以上。
背面却布满密密麻麻的陨石坑,月海面积仅占1%~2%,地势崎岖得如同未经打磨的石块。
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这种差异被科学界称为“月球二分性”,但几十年来,没人能拿出直接证据解释其根源,所有月球样本都来自正面,背面始终是个谜。
而嫦娥六号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地着陆,彻底打破了这个僵局。
这个盆地是月球上最大、最深也最古老的撞击坑,形成于约43亿年前,那次撞击的力度大到可能穿透月壳、触及月幔。
嫦娥六号用表取和钻取两种方式,带回了1935.3克月壤样本,这是人类首次拿到来自月球背面的“一手资料”。
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这些样本比嫦娥五号从正面带回的更细、更碎,很多岩屑内部布满裂隙,寻找可用的矿物颗粒难度翻倍。
中核集团核工业北京地质研究院联合北京大学地球与空间科学学院李扬课题组,成为首批解密这些样本的团队。
他们的研究思路很明确,通过岩石中的矿物“读取”温度。
月球岩浆冷却凝固时,形成的矿物晶体成分会被当时的温度“锁定”,就像天然的温度计。
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研究团队动用了三种不同的“矿物温压计”,分别对样本中的单斜辉石、斜长石等矿物进行成分分析。
四种方法得出的结果完全一致,嫦娥六号样本的结晶温度约为1100摄氏度。
而此前嫦娥五号和美国阿波罗任务带回的正面样本,结晶温度普遍在1200摄氏度左右,月球背面比正面低了整整100摄氏度。
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为了确认这不是局部现象,李扬团队又联合山东大学陈剑团队,利用卫星遥感数据对更大范围进行验证。
结果显示,背面地幔潜能温度约1400摄氏度,正面约1500摄氏度,差距依然明显。
月球正反两面的温差已被确凿证实,但这道横跨数十亿年的“冷热鸿沟”究竟是如何形成的?
实际上科学界对此提出了三种主流假说,每种都有其依据,却也存在争议。
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月球的温差之谜
最受关注的是“撞击迁移说”,这种观点认为,在月球形成早期,一颗巨型小行星撞上了它的背面。
这次撞击的威力极其巨大,不仅砸出了南极-艾特肯盆地这样的巨型坑洞,还将月球内部富含放射性元素的物质“推”向了正面。
铀、钍、钾这些元素在衰变过程中会持续释放热量,是月球内部的重要热源。
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正面的“热源”更密集,自然保持了更高的温度,背面则因缺乏这些元素,冷却得更快,最终形成了温差。
“双卫星合体说”则给出了另一种解释,有科学家推测,早期太阳系中,地球周围可能存在两颗卫星。
这两颗卫星在运行过程中发生碰撞并融合,形成了现在的月球。
月球的正面和背面,其实分别来自两颗热演化状态不同的天体,其中一颗内部温度较高,另一颗较低,融合后便留下了先天的温度差异。
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这种假说能解释正反两面物质成分的不同,但目前缺乏直接的天体碰撞证据。
还有“地球拉扯加热说”,将原因指向了地月之间的引力互动。
地球对月球正面的潮汐拉扯作用长期存在,这种持续的引力刺激会让正面的内部物质更容易产生摩擦生热。
久而久之,正面的地幔温度逐渐升高,而背面受到的拉扯力较弱,温度增长缓慢,最终形成了冷热不均的局面。
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这种观点能解释潮汐锁定与温差的关联性,但无法完全说明为何温差会达到100摄氏度之多。
这场科学争论还在继续,而答案可能藏在更多的月球样本里。
尽管温差成因的争论尚未平息,但嫦娥六号的这一发现本身,已经为人类探索宇宙打开了一扇新的大门。
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从月球历史到人类未来
对太阳系早期历史的研究而言,这个发现是一把关键的“解码器”。
月球没有风霜雨雪,也没有大陆漂移,地质活动极其微弱,就像一个保存完好的“时间胶囊”,记录着太阳系形成初期的状态。
而地球因为板块运动、火山喷发等频繁的地质活动,早期的“记忆”早已被抹去。
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这次发现的温差如果源于早期小行星撞击,就能印证太阳系形成初期天体碰撞频率极高的猜想。
甚至能间接还原地球46亿年前所处的险恶环境,那时的地球也可能遭受过大量天体撞击,只是痕迹早已消失。
这个发现首次揭示了月球内部热状态的不对称性,为解释“二分性”现象提供了最根本的依据。
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此前科学家一直困惑,为什么正面火山活动频繁形成大片月海,背面却几乎没有火山活动。
现在答案变得清晰,正面地幔温度高,内部能量充足,岩浆更容易上涌喷发,填平了早期的陨石坑。
而背面温度低,岩浆活动沉寂,保留了数十亿年来的原始撞击地貌。
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对未来的月球探索和资源利用来说,这个发现也具有极强的现实指导意义。
未来人类若要在月球建立基地,温度和资源分布是必须考虑的关键因素。
更值得关注的是,这个发现彰显了中国在深空探测领域的实力提升。
从嫦娥五号带回正面样本,到嫦娥六号实现背面采样返回,中国的探月工程走出了一条“从跟跑到并跑再到领跑”的道路。
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结语
等到再抬头赏月时,我们看到的或许不再只是那片熟悉的“面孔”。
这颗星球的背面,藏着100摄氏度的温差秘密,藏着太阳系早期的碰撞记忆,也藏着地球起源的线索。
嫦娥六号带回的那捧月壤,就像一封来自数十亿年前的信,中国科学家用精准的实验和严谨的分析,读懂了其中的温度密码。
这100摄氏度的温差,是过去的印记,更是未来的起点,在追逐星辰大海的路上,每一次发现都在拓展人类认知的边界,每一步前行都在书写属于人类的文明史诗。
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