月形不規(guī)則三大謎團待解 科學家試解月球之謎

月球不是規(guī)則球形，而是極直徑略小于月球赤道（以下簡稱“赤道”）直徑的天體。仔細觀察月球形狀，我們會發(fā)現(xiàn)它好像被人用拇指和食指捏住兩極“擠”過一樣。這一現(xiàn)象并不奇怪，因為在久遠的月球形成初期，月球自轉產生的離心力可能使巖漿尚未冷卻的月球赤道地區(qū)“鼓”出一塊。然而，這只是關于月球形狀的種種假設之一，盡管人類已經登上月球，但眾多的月球之謎仍有待科學家一一破解。謎團一橫截面像個橄欖球 早在18世紀末，法國數(shù)學家皮埃爾－西蒙·拉普拉斯就注意到，形狀不規(guī)則的月球自轉時會發(fā)生“顫抖”。月球赤道直徑約3476千米，比極直徑約長4千米，說明月球形狀不規(guī)則的程度較輕微。但參照月球27天7小時43分鐘11．5秒的自轉周期，赤道直徑與極直徑的長度差異仍比理想值大了一些。“謎團在于月球太扁了，”美國麻省理工學院地球物理學與行星科學教授瑪麗亞·T·朱伯告訴《紐約時報》記者。20世紀六七十年代，太空探測器發(fā)現(xiàn)，處于月球與地球地心連線上的月球半徑被拉長，也就是說，如果沿赤道把月球分成兩半，截面不是正圓，而是像橄欖球一樣的橢圓，“球尖”指向地球。 但迄今無人能就月球當前形狀的成因給出完全令人信服的解釋。謎團二兩面“長相”完全不同 一般認為，45億年前，一個火星大小的天體撞擊地球，產生的部分碎片形成月球，但這也僅限于推測。月球形狀的另一個謎團是，月球面對地球一面在物質構成及外貌方面與背對地球一面差異很大：前者地殼比另一面地殼薄許多，并擁有由玄武巖構成的廣闊平原，這些平原被稱為月海，這是很久以前月球表面火山噴發(fā)的結果。背對地球的一面地殼厚很多，有更多隕石坑，幾乎沒有月海。一定程度上，月海中密度較高的玄武巖使月球的質量中心不在幾何中心，偏離了約1．6千米。但是，遷移的發(fā)生過程尚不清楚。“那將成為一個好的研究計劃，”加拿大約克大學天文學教授基莫·因納寧說。法國人拉普拉斯在18世紀末發(fā)現(xiàn)月球形狀不規(guī)則難能可貴，然而，他沒有看到的是，月球正在逐漸遠離地球。 謎團三正在逐漸遠離地球 幾十年前“阿波羅”號登月時，宇航員在月球表面安放了一面鏡子。此后，科學家從地球上向這面鏡子發(fā)射激光，并通過激光往返時間測算月地距離。結果顯示，月球每年遠離地球約3．8厘米。現(xiàn)在的月球自轉和公轉周期相同，所以它的一面總是朝向地球。科學家估計，和現(xiàn)在約38萬千米的距離不同，早期的月地距離可能只有約2．6萬千米。由于天體運行軌道半徑與天體轉速有關，按照這一假設，1比1的自轉公轉周期比可能解釋當前月球形狀不規(guī)則的現(xiàn)象。還有一些科學家假設，月球形成初期的自轉公轉周期比為3比2，也就是公轉2周期間自轉3周，這種情況至多持續(xù)了幾億年，最后因為潮汐力而自轉降速，自轉公轉比穩(wěn)定為1比1。計算結果表明，這段自轉比公轉快的時期可能提供足夠的力，為月球形成目前的形狀準備了條件。