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月冰远离极地5.5度 研究称月球两极或曾偏移

科普小知识2022-07-12 10:17:44
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正如预期的那样,水星和火星上的大部分小冰位于该行星的两极附近,因为这些区域接受的阳光最少。然而,在月球上情况并非如此。

大部分埋在月球表面下的月球冰,位于离月球南北两极各5.5度的两个区域。

研究人员在最近于美国得克萨斯州伍德兰举行的月球和行星科学会议上报告了这一结果。

研究人员认为,这些数据表明,月球的旋转轴——或者说它的极点——在过去已经发生了变化。

德克萨斯州达拉斯行星科学研究所的行星科学家马修·西格勒说:“事实证明,这些增强的浓度正好相反——它们是相反的。”“对此最早的解释是这里有两极,”他说。

西格勒和他的同事对这种“极移”现象给出了解释:35亿年前,月球表面下有一个热点。如果这个故事成立,它意味着月球上的水几乎和天体本身一样古老。

研究人员依赖于美国宇航局月球探勘器任务的数据,该任务从1998年到1999年围绕月球运行。

月球探勘者号上的仪器测量了月球表面释放的中子数量。然而,一些慢而低能的中子意味着一定量的氢被埋在月球表面下1米左右,在那里氢是水的同义词。

尽管科学家先前已经发现月球上的水并不集中在当前的极点附近,但是没有人注意到离轴点之间的完全相反的关系。

西格勒说:“基本上每个人都会踢自己,说,‘为什么我没有注意到这个现象?“

西格勒和他的同事假设,当冰沉积时,它曾经是月球的极地。然而,到底发生了什么事情,把月亮的极点移动了5.5度?

已知的小行星碰撞太小或发生在不合适的位置,无法完成这项任务。相反,研究人员假设一个存在于35亿年前的热区可能会将月球两极推到今天的位置。

研究人员推测,这个热区形成了一个风暴海洋,这是靠近月球的一个巨大的暗点,同时还有大量喷出的岩浆。

众所周知,风暴海洋区域有高水平的放射性元素,所以在古代应该是非常热的。研究人员得出结论,这种热量会在月球的地幔中产生一种低密度的透镜效应,导致旋转轴最终晃动到它现在的位置。

如果这个想法是正确的,那就意味着月球上的水非常古老——这与一些科学家提出的水是由最近的小行星撞击甚至是由大量被称为太阳风的质子带来的说法相去甚远。

西格勒说:“冰可能从月球开始到现在一直是本地的。”

对此,以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的行星科学家奥德·阿哈农森称赞道:“这是一个伟大的想法。”但是,阿哈龙森并不完全确定月球上的冰能存在这么长时间。

在古代的其他时候,月亮的两极被认为漂移得足够远,以至于极地地区接近阳光普照的赤道。此外,大的小行星撞击可能会损坏冰层。

阿哈龙森认为,如果冰要存活到今天,造成5.5度倾斜的事件一定是在这些灾难之后发生的。他说:“在月球的历史上,不要太早倾斜是非常重要的。”

然而,研究人员表示,有一些方法可以让冰存在这么长时间。

该研究的合著者之一,阿拉巴马大学亨茨维尔分校的行星科学家理查德·米勒指出,一些水可能被锁在岩石中含水的矿物质中。一些水可能被表皮土壤中的绝缘层所保护。米勒说:“一旦被埋到足够深的地方,一些水可以存在很长时间。”