作者:Yuji Harada 来源:《自然—地球科学》 发布时间:2014-8-12 13:36:11
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新发现推测月球仍然“活着”

 

科学家们推测,月球的中心是由金属构成的月核,外面包裹着由岩石构成的月幔。但科学家们一直无法证实,月球内部是已经“死掉”——变成冷峻、坚硬的固体,还是仍然“活着”——依旧存在熔融状态。

一个由中国地质大学(武汉)、武汉大学、中科院国家天文台、日本国立天文台等机构的科研人员组成的国际研究小组认为,月球中心附近的核幔交界层至今仍然没有冷却变硬,并且由于地球的影响,月球深部的这个低黏性半流体层至今还在被持续潮汐加热中。这一研究结果7月27日在线发表于《自然—地球科学》杂志上。研究小组成员之一、中国科学院国家天文台平劲松研究员说:“本文的研究结果和其他一些发生在月球上的活动,如深部月震和月球自转不均匀变化等,有力地支持了月球仍然‘活着’这一观点。”

人类虽然无法深入星球内部去观测,但可以通过研究外部动力引起的天体形变获得线索。科学家介绍,天体由于其他天体的引力影响而产生的形状变化,被称为“潮汐”。例如,地球的海洋潮汐涨落,就是由月球和太阳的引力造成的。反过来说,通过研究潮汐引起的固体天体形变程度,就能够推算星球的内部构造。

这个国际小组使用包括嫦娥一号卫星在内的月球探测器发回的探月数据,对月球动力学形状的变化进行了精密测量。结果发现,迄今为止提出的月球内部构造模型,都无法解释月球的这种精密的形状变化。

研究小组通过理论研究和计算,认为若假定月幔最下部有超低黏性的软流层存在的话,那么月球形变就可以得到很好的解释。这是第一次从观测结果和理论计算上得出“月幔最深部是软的”这一结论,有力地支持了“月幔最深处有一部分岩石可能存在熔融状态”的假说。研究小组还进一步发现,地球对月球的潮汐能量会引起月幔最深处的低黏性流体层发热。发热的软流层包裹着月核,持续给月核加热,而这一过程或许从月球形成之初就已经开始了。

该项国际合作研究的牵头人、中科院外籍青年科学家、中国地质大学(武汉)博士后研究员原田雄司博士表示:“我们的研究结果带来了新的疑问,例如月幔的底部是如何长期维持着柔软状态?为了解答这些新问题,我们将继续致力于更详细地研究月幔内部构造和发热机制。此外,在低黏性流体层中,由潮汐能量产生的热能变化,会对月球相对地球的运动方向以及月球的冷却方式等产生怎样的影响?这些问题都值得关注。随着研究的深入,它们将帮助我们进一步探究月球的演化之谜。” (来源:光明日报 齐芳)

 
 
 
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