月球最大隕石坑底下偵測到質量異常

月球最大隕石坑底下偵測到質量異常


月球最大的隕坑,同時也是太陽系最大的隕坑之一,是位在月球南極區的南極-艾托肯盆地(South Pole-Aitken basin)。美國貝勒大學(Baylor University)彼得·占士(Peter B. James)等人發現這個盆地下方有質量異常現象,認為可能是一顆含有金屬的小行星撞擊造成的,就像把一個比夏威夷大島還大五倍的金屬樁子打進月球一樣。

占士等人分析美國太空總署重力回溯及內部結構實驗室(Gravity Recovery and Interior Laboratory,簡稱 GRAIL)太空任務偵測到的月球重力場資料,並結合月球勘測軌道衛星(Lunar Reconnaissance Orbiter,簡稱 LRO)的月表地形資料,結果意外發現南極-艾托肯盆地下方直至三百多公里的月函深處有異常的大型質量塊體,質量最少有2.18×10^15公噸。他們透過電腦模擬,最後推測應該是一顆帶有鐵-鎳金屬核心的小行星衝破月殼、直直撞進月球上部地幔(upper mantle)後散開的結果。另一個可能的解釋,是在月球內部岩漿海逐漸固化的最後階段,有稠密的氧化物在此聚集而形成的大型質量塊體。(註:月球地幔,月幔,是月球介在核心和月表地殼之間的部分。)

南極-艾托肯盆地呈現橢圓形,直徑約二千五百公里,深約十三公里。不過由於它位在月球背面,從地球上無法觀察到這個隕坑,不過嫦娥四號探測器於2019年1月3日成功登陸此區進行探測。占士等人認為:由於南極-艾托肯盆地可能是在四十億年前的太陽系早期形成的,當時太陽系中如同這個撞擊體大小的天體繁多,所以劇烈撞擊事件應該遍及整個太陽系,包括地球在內,但許多撞擊痕跡都已經消失,月球南極-艾托肯盆地是難得保至今的完整結構,能提供很多太陽系早期劇烈撞擊事件的訊息,是個寶貴的天然實驗室。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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