美国宇航局研究称月壳厚度或仅为三万米

圣杯没有发现太多假设的古代撞击盆地。资料来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院/麻省理工学院

(记者赵露)这可能被认为是一个可靠的“流言”——美国宇航局一个旨在测量月球引力场的项目已经取得了第一个成果，表明月球外壳的厚度只有之前预期的一半。

据《自然》杂志报道，9月13日，麻省理工学院的行星科学家、美国国家航空航天局重力恢复和内部实验室(圣杯)项目的首席科学家玛丽亚·祖贝尔在马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理学中心举办的研讨会上展示了一张清晰、高分辨率的月球重力图。这张地图是利用今年3月至6月圣杯的两个探测器收集的数据绘制的。

"与月亮女神和月球探勘者相比，我们的分辨率要高3到4倍."祖伯说，她提到了之前两次绘制月球重力场的任务。美国宇航局没有公开发表或公布圣杯的研究结果，所以祖贝尔不方便向公众透露太多。

然而，她的演讲和研讨会参与者激动的表情意味着，随着圣杯的发现在未来几周内公之于众，它将对科学家们理解月球的起源和早期演化产生深远的影响。

作为圣杯的两个探测器，落潮和落潮，由小学生在美国宇航局竞赛中命名，于2011年发射。第一个探测器在那一年的12月31日开始绕月球运行，而另一个在第二天加入了这个小组。今年三月，他们开始绘制详细的图纸。两个探测器交换无线电信号，并记录下它们相对位置的波动。它们可以用来揭示月球重力场变化引起的微弱加速和减速。

这次任务的平均高度是55公里，比重力恢复和气候实验(GRACE)采用的轨道低得多，GRACE是一个类似的重力测绘任务，它必须飞得更高以避免大气摩擦。偶尔，GRAIL的团队会使探测器低于海平面20千米，进一步提高数据的分辨率。祖伯说:“没有什么比低空飞行更重要了。”

在这次研讨会上，祖贝尔向拥挤的观众展示了三项研究成果。首先，月球外壳似乎比以前想象的要薄。当月球地质学家首次评估月球地壳的厚度时，他们使用了阿波罗宇航员放置的地震仪的数据，并计算出月球地壳大约有60公里厚。随后的分析把它减少到45公里。祖伯说，如今，圣杯的分析显示，月球外壳的平均厚度只有30公里。

这引起了琳达·埃尔金斯-坦顿的兴趣，她是华盛顿特区卡内基科学研究所的行星科学家。“月球外壳的厚度是月球起源的一个令人惊异和难忘的线索，”她说。

埃尔金斯-坦顿说，研究人员对圣杯发现的月球外壳厚度的变化更感兴趣，因为科学家无法再解释为什么月球远端的外壳比中间的外壳厚。假设平均厚度为30公里，月球外壳的一些内部区域可能出乎意料地薄，这将很难模拟。

第二个发现是，月球重力场的变化和它的地形有很高的相关性。祖伯说:“对我来说，这是最让我惊讶的。”这意味着月球的引力场可能是由其表面的深坑而不是内部结构控制的。祖贝尔说，与火星、金星和地球等其他天体相比，地形和重力的关系可能更适合月球。"事实上，它让你思考我们应该如何更好地理解其他岩石行星."

Zuber透露，第三个发现是，GRAIL无法证实以前认为存在于月球表面的一些更大更老的撞击盆地。通过在明显的陨石坑下定义那些可能形成更大撞击盆地的区域，研究月球表面的科学家们正试图揭开小行星碰撞的历史，这不仅可以阐明月球的演化，还有助于了解太阳系中其他天体的情况。但是Zuber说GRAIL没有发现很多这样的假设盆地。

Zuber没有讨论GRAIL最关键的目标之一——理解月球深处及其核心的内部结构。印第安纳州圣母院大学的月球地质学家克莱夫·尼尔说，分析更复杂的数据需要更多的时间。Zuber说，来自GRAIL主要任务的数据已经被处理和分析，这将任务进程提前了一年。

中国科学日报(2012-09-18 A2国际版)