嗯,判决已经出来了。不是由绿色奶酪毕竟。
2023 年 5 月发表的一项详细调查发现,月球内核实际上是一个密度与铁相似的固体球。研究人员希望,这将有助于解决关于月球内核是否是坚硬的或者熔化的从而让我们更加准确地了解月球的历史,进而了解太阳系的历史。
“我们的结果,”天文学家亚瑟·布里奥德领导的团队写道法国国家科学研究中心的研究人员表示,“由于月球内核的存在,他们对月球磁场的演化提出了质疑,并支持全球地幔翻转假说,该假说为了解太阳系形成后最初十亿年内月球轰击的时间线提供了实质性的见解。”
探测太阳系物体的内部结构最有效的方法是通过地震数据。地震产生的声波穿过行星或月球内部的物质并从物质中反射的方式可以帮助科学家创建详细的。
我们恰好拥有阿波罗任务收集的月球地震数据,但其分辨率太低,无法准确确定内核的状态。我们知道有一个流体外核但它所包含的内容仍有争议。固体内核和完全流体内核的模型与阿波罗数据同样适用。
为了彻底解决这个问题,Briaud 和他的同事收集了太空任务的数据,并月球激光测距实验来汇编月球各种特征的概况。这些特征包括月球与地球引力相互作用而变形的程度、与地球距离的变化以及月球的密度。
接下来,他们使用各种核心类型进行建模,以找出哪种类型与观测数据最接近。
他们发现了一些有趣的事情。首先,最接近我们对月球的了解的模型描述了月球地幔深处的活跃翻转。这意味着月球内部密度较大的物质会向中心下落,密度较小的物质会向上上升。长期以来,人们一直提出这种活动可以解释月球内部的某些元素的存在月球火山地区。该团队的研究为“赞成”证据又增添了一点。
他们发现月球核心与地球非常相似——外层是流体层,内核是固体层。根据他们的模型,外核半径约为 362 公里(225 英里),内核半径约为 258 公里(160 英里)。这大约占月球整个半径的 15%。
研究小组发现,内核的密度约为每立方米 7,822 千克。这与铁的密度。
奇怪的是,2011 年,由美国国家航空航天局马歇尔行星科学家蕾妮韦伯领导的团队利用当时最先进的地震学技术对阿波罗数据进行月球核心研究,也得到了类似的结果。他们找到了证据固体内核半径约为240公里,密度约为每立方米8000公斤。
布里奥德和他的团队表示,他们的研究结果证实了之前的发现,并有力地证明了月球核心与地球相似。这对月球的演化有着一些有趣的启示。
我们知道,月球形成后不久就拥有强大的磁场,大约 32 亿年前,磁场开始减弱。这种磁场是由地核的运动和对流产生的,因此月球核心的成分与磁场消失的方式和原因息息相关。
鉴于人类希望在相对较短的时间内重返月球,也许我们不需要等待很长时间就能通过地震验证这些发现。
该研究已发表于自然。
本文版本于 2023 年 5 月首次发布。