月球形成之謎又添疑團?日本探測器的發現,讓現有理論面臨質疑
2023-04-01 05:07:57 3
科學家尚未對月球的形成給出完整的解釋。有些人認為月球是被地球捕獲的,有些人認為月球是與地球一起形成的,有些人認為月球是從地球上拋出的。
然而,這些並不是目前最被接受的說法。主流觀點認為,月球是在一顆名為Teia的行星和地球相撞後形成的。雖然這種說法只是一種假設,但相對來說更有說服力。然而,Teia假說最近也受到了挑戰。這一次,問題來自日本的月球探索項目。
2007年,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)發射了他們的月球探測器「月球與工程探索者」,或者叫「賽琳娜」,綽號「輝夜姬」。也就是說,文學作品《竹拾物記》中的慧眼集探測器,已經開始了對月球元素豐度、礦物成分、地形、地質、重力場、月球和日地等離子體環境的探索。
在大約21個月的時間裡,月亮女神完成了對月亮的探索,撞上了月球表面。然而,它留下的數據仍然可以為我們提供許多有價值的信息。
(圖片說明:JAXA的月亮女神月球探測器)
在月球女神號探測器上,日本科學家安裝了一臺離子質譜儀,專門用來探測月球表面的離子,並幫助科學家繪製月球表面離子的分布圖。這個質譜儀檢測到的離子之一是碳。這個探測器是全新的。即使美國宇航局的太空人登上月球,他們也沒有進行相關的測試,因為當時的科學家認為月球表面不會含有這麼多的碳,所以他們選擇忽略它。
然而,最近的研究表明,在月球表面的火山碎屑中可能會發現碳和揮發性水的痕跡。這些痕跡可能會影響人類對月球起源的探索,這一點非常重要。因此,日本科學家拿出了十多年前月球女神的探測數據,並確實找到了線索。
在《科學進步》雜誌上發表的一篇論文中,日本科學家說:「這些物質幾乎分布在整個月球表面,但是它們的含量在月球的不同區域是不同的。」
這一最新發現帶來了一個麻煩,即月球的形成理論可能面臨重建的可能性。
正如我們所說的,目前科學家普遍認為月球是在假設的Teyia行星和地球的碰撞中形成的。在兩個天體碰撞後,一個巨大的碎片被吹向天空,最終形成了月球並成為地球的衛星。這種說法不僅被科學家們一眼就認出來了,而且還可以被包括月球元素探測在內的大量證據所證明,所以泰賈假說相對來說更有說服力。
然而,根據這個假設,當兩顆行星碰撞時,它們會產生非常高的溫度,大約4000-6000開爾文。如果是這種情況,那麼撞擊碎片也應該有同樣的問題。如此高的溫度會使揮發性物質蒸發,所有的揮發性物質都會逸出,最終形成碎片,這些碎片會變成月球,只剩下非揮發性物質,沒有或只有很少的揮發性物質,科學家們形象地稱之為「乾燥」的月球。
然而,這些日本科學家的發現表明,月球表面仍然含有許多揮發性物質。
當然,從嚴格的角度來看,科學家必須確保這些揮發性物質不會在月球形成後出現。然而,日本科學家從月球女神號探測器的數據讀數中證實,碳不太可能來自小行星撞擊,也不能用太陽風沉積來解釋。據估計,碳排放速率約為每秒每平方釐米5.0× 10 4,這比可能的太陽風和微流星體所能提供的量要大。 ' '
此外,月球不同區域的碳濃度也不同。在月球的前方,年輕的火山玄武巖平原區域相對高於較老的高原區域,這也表明碳被埋在月球表面之下,並且僅隨著月球的地質活動到達月球表面,而不是從太空被送到月球。
由此,他們得出結論,碳屬於月球,並且已經伴隨月球數十億年了。這迫使科學家們重新思考月球的形成——為什麼當木衛一撞擊地球時它們沒有蒸發?
當然,這並不意味著泰賈假說已經被完全推翻。科學家認為,泰亞撞擊地球時的溫度也可能沒有預期的那麼高,這不足以讓所有揮發性物質逸出。如果是這樣的話,那麼我們只需要對Teia的模型進行修正,那麼這個假設仍然可以成立。
此外,Teija假說也有可能最終被完全推翻。所以,這對人類來說是一個喜憂參半的消息。好消息是我們意識到了過去的錯誤。壞消息是重建一個理論將是一個巨大的工程。
無論如何,這個發現讓我們重新考慮了我們對月球及其形成的理解。根據美國宇航局的計劃,他們將在2024年重返月球,並派遣太空人去月球探索我們已經分離了50年的星球。那時,也許美國宇航局的太空人可以使用更先進的設備和更清晰的目標來給我們一個最終的答案。