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月球仍具地質活動?最新證據揭曉可能性

月球是否仍有地質活動呢?證據顯示這是有可能的。過去1億6000萬年間形成的皺褶山脊,暗示著月球近期存在地質活動。從月球遠側在收縮過程中產生皺褶的情況來看,月球可能仍具地質活動性。至少,發現了266座月球「皺褶山脊」的行星科學家們是這麼認為的,因為所有這些山脊似乎都是在過去1億6000萬年間,於月球遠側罕見的火山平原上形成的。

馬裡蘭大學的傑克琳・克拉克(Jaclyn Clark)等科學家表示:「瞭解到月球仍具有地質動態性,對於我們要將宇航員、裝置和基礎設施安置在月球何處,有著非常實際的意涵。」

皺褶山脊在月球近側(也就是我們在天空中能看到的那一面)是一個被深入研究的現象。近側以著名的「月中人」為特徵,這一圖案是由稱為月海的大型深色斑塊形成的。月海是廣闊的、凝固的熔岩平原,它們是在32億至36億年前的火山活動中形成的。隨著月球內部冷卻,火山活動停止,月球開始收縮。這導致月海玄武岩(深色火山岩)像一個乾癟的老蘋果的外皮一樣起皺。近側的皺褶山脊非常巨大,從數十英里到數百英里長,數百碼高,這見證了形成它們的巨大地質應力。

然而,近側表面有31%被月海覆蓋,而遠側只有1%有熔岩平原。行星地質學家不確定為什麼會出現這種情況。一種理論認為,很久以前,一個直徑超過435英里(700公里)、富含放射性同位素的矮行星撞擊了近側,噴射出大量碎片,這些碎片最終沉積在月球遠側,使那裡的地殼變厚,使得火山活動更難穿透到表面。與此同時,放射性同位素沉積在近側,它們在放射性衰變過程中產生的熱量融化了岩石,促進了面向地球這一側的更多火山活動。

結果是,遠側的月海非常少,因此也沒有近側那樣長的皺褶山脊。然而,利用美國宇航局月球勘測軌道器上窄角相機拍攝的影象,克拉克和來自華盛頓史密森學會的同事科爾・尼帕弗(Cole Nypaver)和託馬斯・沃特(Thomas Watters),在遠側月海中識別出了266座皺褶山脊。

這些遠側的山脊都比近側的小,大約328英尺(100米)寬,3280英尺(1000米)長。它們以10到40個為一組出現在遠側月海中,這些月海也比近側的小得多。但有趣的是它們的年代——儘管一般認為遠側月海和近側月海是在同一時期形成的,但遠側的皺褶似乎要年輕得多。

當然,我們不能直接問月球上的地貌它們的年代,地質學家必須運用巧妙的偵查工作來找到答案。例如,行星科學家會計算隕石坑的數量,其邏輯是,年代較久的地貌上的隕石坑會比年代較新的地貌多,而年代較新的地貌會覆蓋或切過更多先前存在的隕石坑。根據隕石坑計數,遠側的皺褶山脊大約有8400萬到1億6000萬年的歷史。這意味著遠側的火山活動也一定是相對近期的,肯定是在過去10億年內,否則皺褶山脊會在更早的時候形成。

克拉克說:「許多科學家認為,月球的大部分地質運動發生在25億,也許是30億年前。但我們看到,這些構造地貌在過去10億年裡一直有活動,而且可能至今仍在活動。」

有支援性的證據可以佐證這一驚人的結論。2020年,中國的嫦娥五號任務從風暴洋呂姆克山火山穹丘附近帶回了一份月球物質樣本。對樣本的分析發現,月球風化層中有火山玻璃珠,經鑑定其年代約為1億2300萬年前,誤差在1500萬年左右。

如果這是真的,那麼這種近期的火山和構造活動意味著,隨著熱量從月球內部緩慢洩漏,月球仍在收縮,而且火山活動可能至今仍在發生。月球的收縮可能導致了地震儀(由阿波羅宇航員放置在月球表面)檢測到的月震。如果某些地區的月震足夠強烈,那麼它們可能會對人類在月球表面的活動構成威脅,這將導致宇航員不得不避開這些地區。

這些研究結果於1月21日發表在《行星科學期刊》上。原文最初釋出於Space.com。