月亮它的皮肤上承载着它的历史。地球上唯一的永久天然卫星上布满了数十亿年的陨石坑——这是持续轰炸的记录。
这些伤痕中最大、最古老的是一个怪物陨石坑，它不仅是月球上最大的陨石坑，也是整个太阳系中最大的陨石坑之一。南极-艾特肯盆地覆盖了月球表面近四分之一的面积，直径约为 2,500 公里（1,550 英里）。
研究南极-艾特肯盆地并不容易。它已有超过 40 亿年的历史，而且非常巨大；此外，时间和随后的影响在很大程度上掩盖了这一点。
但新的研究表明，这个古老的巨大陨石坑可能并不像我们想象的那样形成，而且可能比之前的研究表明的要大得多——这一发现对未来前往该盆地的月球任务具有令人兴奋的影响。
“由于南极-艾特肯盆地面积巨大，全面研究它具有挑战性，这就是为什么科学家们仍在努力了解其形状和大小，”地质学家汉内斯·伯恩哈特说马里兰大学的。
“我们的工作挑战了许多关于这种巨大撞击如何发生和材料分布的现有想法，但我们现在离更好地了解月球的早期历史和随时间的演变又近了一步。”
此前对南极-艾特肯盆地的研究发现，撞击是由与大型物体的倾斜碰撞产生的，留下了一个形状更像椭圆形而不是圆形的陨石坑。在这一模型下，碎片将主要朝远离月球南极的一个方向喷射。
伯恩哈特和他的同事希望通过研究当今月球表面的地质特征来调查这种影响的发生方式。 NASA 的月球勘测轨道飞行器自 2009 年以来一直围绕月球运行，绘制月球表面地图并收集了大量数据月球地质数据。
研究重点是散布在盆地外围的 200 多个山地特征，研究小组认为这些山体可能是火山口边缘的遗迹。然而，当编目和绘图完成后，这些特征形成的形状比研究人员预期的要圆形得多。
撞击从月壳深处挖出物质并将其喷射到表面。因为月球没有经历地质或大气天气过程的侵蚀地球上的模糊撞击证据，那些材料应该还在。
“更圆、更圆的形状表明一个物体以更垂直的角度撞击月球表面，可能类似于将一块岩石直接落到地面上，”伯恩哈特说。
“这种圆形撞击意味着撞击产生的碎片比最初想象的更均匀地分布在其周围，这意味着阿耳忒弥斯南极地区的宇航员或机器人可能能够仔细研究月球地幔或地壳深处的岩石——材料我们通常无法访问这些信息。”
这些材料可以让我们对月球的形成过程有新的认识——这个过程笼罩在神秘之中，也是许多健康猜测的话题。
目前主流的解释是地球的卫星是一颗行星的一块在一次巨大的早期太阳系撞击中中断，但替代方案包括碎片云的合并， 或者重力捕获。
撞击器更垂直的接近角度可以解释盆地的其他奇怪特征。例如，对该区域周围月球重力的测量表明，在巨大的陨石坑下方，月球的地壳密度要高得多比它的周围环境。对此的一个可能的解释是存在一大块致密的小行星埋在其中。
直接获取月球历史早期的矿物宝库可能有助于回答这些问题。
“我们的研究最令人兴奋的意义之一是它如何适用于月球及其他地区的任务，”伯恩哈特说。
“探索月球南极的宇航员可能更容易获得古代月球材料，这可以帮助我们了解月球和太阳系是如何形成的。”
该研究发表于地球与行星科学通讯。
