官方消息:科学家确认月球内部有什么
五月份发表的一项彻底调查发现,月球的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心是否固体或熔融,并导致对月球历史的更准确理解 - 以及,延伸,太阳系的历史。
“我们的结果,”由天文学家亚瑟·布里奥德(Arthur Briaud)领导的团队写道法国国家科学研究中心,“质疑月球磁场的演化,这要归功于它对内核存在的证明,并支持全球地幔翻转情景,为太阳系最初十亿年月球轰击的时间线提供了实质性的见解。
探测太阳系中物体的内部组成最有效地通过地震数据完成。地震产生的声波穿过行星或卫星内部物质并反射的方式可以帮助科学家创建一个详细的物体内部地图.
我们碰巧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,但它包含的内容仍在争论中。固体内核和完全流体核心的模型与阿波罗数据同样有效。
为了一劳永逸地解决这个问题,Briaud和他的同事从太空任务中收集了数据,并收集了来自太空任务和月球激光测距实验以编制各种月球特征的剖面图。这些包括它与地球的引力相互作用的变形程度,它与地球的距离的变化,以及它的密度。
接下来,他们对各种岩心类型进行了建模,以找到与观测数据最匹配的岩心类型。
他们有几个有趣的发现。首先,最接近我们所知道的月球模型描述了月球地幔深处的主动翻转。这意味着月球内部密度较大的物质向中心下降,而密度较低的物质向上上升。长期以来,这项活动一直被提议作为解释某些元素的存在在月球的火山地区。该团队的研究在“支持”证据统计中增加了另一点。
他们发现月球核心与地球非常相似 - 具有外部流体层和固体内核。根据他们的建模,外核的半径约为362公里(225英里),内核的半径约为258公里(160英里)。这大约是月球整个半径的15%。
研究小组发现,内核的密度也约为每立方米7,822公斤。这非常接近铁的密度.
奇怪的是,2011年,由美国宇航局马歇尔行星科学家蕾妮·韦伯(Renee Weber)领导的一个团队发现了类似的结果,使用当时最先进的阿波罗数据地震技术来研究月球核心。他们找到了证据固体内核,半径约240公里,密度约为每立方米8,000公斤。
Briaud和他的团队说,他们的结果证实了这些早期的发现,并为类似地球的月球核心提供了一个非常有力的理由。这对月球的演化有一些有趣的影响。
我们知道月球形成后不久,它有一个强大的磁场,大约在32亿年前开始下降。这样的磁场是由核心的运动和对流产生的,因此月球核心是由什么组成的,与磁场消失的方式和原因密切相关。
鉴于人类希望在相对较短的时间内重返月球,也许我们不会等待这些发现的地震验证。
该研究已发表在自然界.
本文的一个版本于 2023 年 5 月首次发布。