科学家终于证实了月球内部的物质——它不是奶酪

天文学家一直对月球的结构感到困惑，甚至在航天器出现之前几个世纪也是如此。20世纪初，科学家们一直在争论月球是否只是一个类似于火星卫星的岩石物体，或者它是否具有更复杂的内部地质结构。现在，争论终于有了结果。

根据最新的数学模型，月球具有与地球类似的流体外核和固体内核。内核由密度与铁相似的金属构成，直径约500公里，约为月球总直径的15%。

“我们的研究结果对月球磁场的演化提出了质疑，因为它证明了内核的存在，并支持了全球地幔翻转的情景，这为太阳系第一个十亿年中月球轰击的时间线带来了重要的见解，“研究人员在论文中写道。

月球令人惊讶的结构

研究太阳系物体的内部组成最好通过地震数据来完成。地震波（本质上是声波）在不同材料中的传播方式不同。因此，月震产生的这些波可以揭示月球的内部结构，具体取决于它们所经过的物体。最终结果是一种地质 X 射线。

印度的月船三号于 2023 年 8 月登陆月球，探测到了 50 多年来的首次月球地震。然而，法国蔚蓝海岸大学的研究人员在刚开始这项研究时无法获得这些数据，因此他们不得不依赖阿波罗时代的旧数据。挑战在于，按照今天的标准，古代数据的分辨率很低——太差，无法确定月球核心的状态。

为了寻求前进的方向，研究人员从太空任务和月球激光测距实验中收集了更多数据，并绘制了月球特征的轮廓。这包括它的密度和距地球距离的变化等。然后，他们对不同的核心类型进行建模，以找到与观测数据最匹配的类型。

研究人员得出了几项重要的发现。首先，他们发现月球内部密度较大的物质向中心落下，而密度较小的物质则向上上升。研究人员此前曾建议将此作为解释月球火山区域中某些元素存在的一种方式。但这只是图片的一部分。

研究人员还发现，月球核心与地球非常相似，具有外部流体层和固体内核。核心直径约为 500 公里，即月球宽度的 15%。奇怪的是，早在 2011 年，由 NASA 科学家领导的一个团队利用阿波罗数据上的地震学技术研究月球核心，发现了类似的结果。事实上，这两项研究使用两种不同的技术，这一事实使这一结论更加可信。

虽然这一发现为月球的结构带来了一些线索，但仍有许多未解之谜，例如它的磁场发生了什么。月球形成后不久，就有了强大的磁场，但在大约32亿年前，磁场开始减弱。该场是由核心中的运动和对流产生的。

随着政府机构和私人航天公司正在开展新的月球任务，更多有关月球的数据很快就会用于研究。NASA 希望在 2024 年将四名宇航员送回月球执行阿耳忒弥斯二号任务，而 ispace、Astrobotic 和 Intuitive Machines 等私人航天公司也有自己的计划。