温差揭示月球之“心”并不对称

科技日报北京5月14日电 （记者张梦然）据《自然》杂志14日发表的一篇行星科学论文，科学家报告了对月球正面和背面半球内部差异的探测结果。研究基于美国国家航空航天局（NASA）“重力恢复与内部实验室”（GRAIL）任务的引力场数据，其显示月球内部深处可能存在温度差异。这意味着月球的“心”——内部是不对称的，这种内部不对称或解释了月球表面外观的反差，以及月球正面和背面火山活动之间的差异。

月球正面（即面向地球的一面）和背面在地质学、火山活动、月壳厚度上均有明显差异。正面颜色较深，布满了月海（月球表面的玄武岩平原，说明火山活动更密集）；而月球背面则地形复杂，地势更崎岖。一些研究人员提出假说，认为这些不同或能用月球内部结构差异来解释，但一直缺乏观测性证据。

NASA喷气推进实验室的研究人员此次分析了来自GRAIL任务的数据，绘制了月球对其绕地轨道的引力响应，这能揭示该卫星的内部结构。他们发现正面和背面月幔的变形能力相差2%—3%。

研究人员随后模拟了月球结构，确定了这些数字可用两个半球的月幔温度相差100—200开尔文来解释——正面月幔比背面月幔的温度更高。他们提出假说，认为维持这种热差异的可能是月球正面内部的钍和钛的放射性衰变——可能是30亿—40亿年前在正面月表形成的火山活动的残骸。

研究人员指出，用于探究月球内部的这种方法，或也能用于测量其他行星天体的结构差异，如火星、土卫二、木卫三，尤其是因为这些方法不需要让探测器在天体表面着陆。

月球其实有“两副面孔”。其中一面温柔娴静，布满深色的月海；另一面崎岖不平，像极了被遗忘的荒野。长期以来，科学家都在猜测：这种表面差异是否意味着月球内部也藏着不同的“心思”。答案的确如此：月球之“心”原来是不对称的！通过对差异的描述和对原因的假设，科学家们揭开了月球“双面之谜”的面纱，同时，还提供了一种探测天体内部结构的新方法。未来，这种方法有望用于火星、土卫二甚至遥远的冰卫星，帮助我们更好地理解太阳系中这些“沉默的伙伴”。