月球半径在过去4亿至8亿年间缩小了大约45米。

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月球正在变得越来越小。Intuitive Machines / Rick Hoppe / Smithsonian

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月表的“叶状陡坎”。NASA / KARI / ASU / Intuitive Machines / Smithsonian

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月表的“叶状陡坎”。NASA / KARI / ASU / Intuitive Machines / Smithsonian

10月14日,一批科学家在《行星科学期刊(The Planetary Science Journal)》上的一篇论文中指出,地球的天然卫星——月球正在缩小,而且现在人们已经可以确认它究竟缩小了多少。

主流理论认为,月球源自大约45亿年前一次发生在年轻地球和另一个大型天体之间的剧烈碰撞。早期地球是炽热的。而伴随着地球的缓慢冷却,地球的体积会变得越来越小。数十亿年后的今天,月球内部已经不再炽热,但也还未完全冷却。因此随着余热的继续散失,月球也还会继续变小。

新的研究借助月球勘测轨道器拍摄的图像,在月球表面发现了超过1万处年轻的地质断层,并通过分析这些裂缝,计算出月球的半径在过去4亿至8亿年间,缩小了大约45米。

主持研究的科学家Thomas Watters表示,他们在图像中发现了大量年轻的断层,其数量之多超乎想象。而随着月球内部的持续冷却,现有断层会继续扩展,新断层的数量也还会增加。

观测数据显示,月球表面存在着多种不同类型的裂缝和地表形态。比如“叶状陡坎(lobate scarps)”和“小型月海脊(small mare ridges)”等。前者是一种狭长弯曲的结构,是月球表面收缩开裂向上推动挤压形成的;而后者是月球黑暗平原上的狭窄“褶皱(wrinkles)”。

月球上的构造活动和地球大不相同。地球拥有十几个板块,而月球上根本没有。月球的外壳是融合在一起的,是一体性的。月表断层的成因并不是板块间的碰撞,而是月球体积的收缩。也正因如此,断层在月表的分布极为广泛。

但是研究人员发现,月球上某些区域的断层数量要远远多其他地区,且断层较少的区域月壳较厚。这可能表明月壳较厚的地方地质更为稳定。

研究人员认为,大部分月表断层是在月球演化史的晚期形成的。

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月表断层分布图。红线标出的是8900多处“叶状陡坎”,蓝线标出的是2000多处“小型月海脊”。NASA / ASU / Intuitive Machines / Smithsonian

参考

Thrust Faulting and the Late-stage Contraction of the Moon

DOI 10.3847/PSJ/ae9eae