本报讯 自从月球的起源得到解释以来，有关月球科学的最大问题便是对这颗天体两侧的地质学构造给出一个合理的解释：靠近地球的一侧相对低洼、扁平，并标记着广袤的暗熔岩；而地球的远端则地势较高，山脉林立。如今，两位科学家推断，由一颗命运多舛的姊妹月球产生的“慢动作”碰撞可能是形成月球这一令人费解的二分状况的原因。

 

月球由于自转和公转上的特点，始终以同一面对着地球，而其近地一侧和远地一侧有完全不同的地貌；在地质成分上，近地一侧含有比远地一侧丰富得多的钾、磷和稀土等。

 

美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的碰撞建模者Erik Asphaug表示：“碰撞建模者试图用碰撞来解释一切。”事实上，科学家们早就同意，大约在46亿年之前，月球起源于一颗星球与地球的相撞，飘散在太空中的物质逐渐形成了今天月球的主体。Asphaug和他的同事、瑞士伯尔尼大学的碰撞建模者Martin Jutzi于是寻思，月球的两面性是否也可以通过天体撞击加以解释。

 

如果真是这样，那么“撞击者”则必须在月球远端形成多山的地形，而非撞出一个陨石坑。这意味着这一过程必须是缓慢进行的，而运行最慢的撞击者必然与月球具有相同的轨道。之前由其他学者进行的研究表明，更小的第二颗天体也应当是由产生月球的地球碰撞残骸所形成的。研究同时表明，第二颗月球只有环绕在地球的引力平衡点前后才能在与月球缓慢碰撞之前的几百万年里“幸免于难”。

 

在8月4日出版的《自然》杂志中，Jutzi和Asphaug模拟了一颗仍在冷凝过程中的月球——大约在形成后数千万年的时间——与一颗体积相当于前者1/3的月球的碰撞过程。最终，他们得到了比预期还要好的结果。他们的模型表明，一颗适度大小、缓慢运行的小月球在与月球碰撞时并不会形成一个陨石坑。研究显示，这次撞击应该发生在今天月球的远地一侧，并因此造成了月球远地一侧更加起伏不平的地貌，这次撞击还将大量的钾、磷和稀土等元素推向了月球的近地一侧。

 

关于月球近地一侧和远地一侧差异巨大的问题，科研人员曾提出许多理论解释，如认为其原因在于地球引力或月球内部岩浆的运动特点等，本次研究又为此增添了一种新理论。不过，这些理论都还需要进一步的证据支持，因此科研人员也期盼着各国的探月计划能够提供更多线索。

 

美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的碰撞专家H. Jay Melosh认为：“这是一个大胆的想法，一个有趣的选择。这并非疯狂。”他说，在某些方面，例如有多少姊妹月球的外壳会堆积在月球的远端还需要进一步的研究。而一旦美国宇航局（NASA）的重力恢复与内部实验室项目在9月份发射成功，通过返回有关月球重力的最灵敏测量结果将为探测月球内部提供极大的帮助。（赵路）

 

《科学时报》 (2011-08-05 A4 国际)