月形不規(guī)則三大謎團(tuán)待解 科學(xué)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(jiǎn)稱“赤道”）直徑的天體。仔細(xì)觀察月球形狀，我們會(huì)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?yàn)樵诰眠h(yuǎn)的月球形成初期，月球自轉(zhuǎn)產(chǎn)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(guān)于月球形狀的種種假設(shè)之一，盡管人類已經(jīng)登上月球，但眾多的月球之謎仍有待科學(xué)家一一破解。謎團(tuán)一橫截面像個(gè)橄欖球 早在18世紀(jì)末，法國(guó)數(shù)學(xué)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(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生“顫抖”。月球赤道直徑約3476千米，比極直徑約長(zhǎng)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(shí)43分鐘11．5秒的自轉(zhuǎn)周期，赤道直徑與極直徑的長(zhǎng)度差異仍比理想值大了一些。“謎團(tuán)在于月球太扁了，”美國(guó)麻省理工學(xué)院地球物理學(xué)與行星科學(xué)教授瑪麗亞·T·朱伯告訴《紐約時(shí)報(bào)》記者。20世紀(jì)六七十年代，太空探測(cè)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(zhǎng)，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(dāng)前形狀的成因給出完全令人信服的解釋。謎團(tuán)二兩面“長(zhǎng)相”完全不同 一般認(rèn)為，45億年前，一個(gè)火星大小的天體撞擊地球，產(chǎn)生的部分碎片形成月球，但這也僅限于推測(cè)。月球形狀的另一個(gè)謎團(tuán)是，月球面對(duì)地球一面在物質(zhì)構(gòu)成及外貌方面與背對(duì)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(gòu)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(jié)果。背對(duì)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(zhì)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(gè)好的研究計(jì)劃，”加拿大約克大學(xué)天文學(xué)教授基莫·因納寧說。法國(guó)人拉普拉斯在18世紀(jì)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(yuǎn)離地球。 謎團(tuán)三正在逐漸遠(yuǎn)離地球 幾十年前“阿波羅”號(hào)登月時(shí)，宇航員在月球表面安放了一面鏡子。此后，科學(xué)家從地球上向這面鏡子發(fā)射激光，并通過激光往返時(shí)間測(cè)算月地距離。結(jié)果顯示，月球每年遠(yuǎn)離地球約3．8厘米。現(xiàn)在的月球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期相同，所以它的一面總是朝向地球。科學(xué)家估計(jì)，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(yùn)行軌道半徑與天體轉(zhuǎn)速有關(guān)，按照這一假設(shè)，1比1的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)周期比可能解釋當(dāng)前月球形狀不規(guī)則的現(xiàn)象。還有一些科學(xué)家假設(shè)，月球形成初期的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)周期比為3比2，也就是公轉(zhuǎn)2周期間自轉(zhuǎn)3周，這種情況至多持續(xù)了幾億年，最后因?yàn)槌毕�力而自轉(zhuǎn)降速，自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比穩(wěn)定為1比1。計(jì)算結(jié)果表明，這段自轉(zhuǎn)比公轉(zhuǎn)快的時(shí)期可能提供足夠的力，為月球形成目前的形狀準(zhǔn)備了條件。