这六大月球之谜仍未解开

周六是阿波罗 11 号登月 50 周年纪念日，这是人类历史上首次踏上地外世界。但半个世纪后，地球唯一的天然卫星对我们来说仍然是一个非常陌生的地方，它的历史和地质状况仍然令人费解——主要是因为我们自 1972 年以来就没有再回去过。

随着 NASA 及其合作伙伴加大重返月球的力度，并着眼于这次永久停留，所有这一切都将在未来十年内发生改变。随着收集数据的新方法和分析数据的新方法的出现，一些我们长期存在的问题可能很快就会得到解答。以下是关于月球的六个最大的科学谜团仍有待破解。

月球的起源

“月球是如何形成的，以及月球与地球有何关系，这些根本问题其实是未知数中最重要的。”美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的研究科学家、月球勘测轨道飞行器项目科学家诺亚·佩特罗说。“其他一切都是在这之后。”

你可以感谢阿波罗 11 号让我们首次了解了这个谜团。这次任务带回了 50 磅重的月球岩石，并开启了数十年的调查，重点是了解月球的形成和演化方式。“我不能低估从阿波罗 11 号带回第一批样本的重要性，”佩特罗说。“它们为我们全面了解月球奠定了基础。”

科学家们利用这些岩石得出了最有力的现有模型：月球最初是一片岩浆海——一个巨大的熔岩球——绕着地球运行。几十年后，这又导致了月球诞生的假说，当时一个火星大小的物体与地球发生了巨大撞击，将碎片喷射到轨道上，月球诞生了。对岩石的进一步研究表明，形成月球的物质也形成了我们自己的星球，这为这一想法提供了更多支持。

这是最广泛接受的月球起源假说，但它绝不完美。目前还没有办法证实月球是由一次巨大的撞击产生的，而我们对岩浆海洋如何冷却成我们现在看到的干燥灰色岩石的认识仍然非常模糊。大约 10 年前，我们发现了月球上有水的证据——这有点难以与撞击假说相协调。要彻底了解月球的过去，需要进行我们在解开地球自身历史时所做的那种实地工作。

月球上的水

月球上有水，我们谈论的不只是少量的_星际水，我们谈论的是可能位于月球表面之下，尤其是在月球两极的大量水冰。这些水可以被收集起来，用于生产一种新型航天器燃料，或用于维持未来的月球殖民地。

所有这些水冰是如何到达那里的？目前还没有人真正知道。理论范围很广，从将嵌入内部的水推向表面的排气反应，到将水从外太空带入陨石撞击和彗星轰击，再到太阳风催化的化学反应。“我们只是不知道，”Petro 说。“我们当然想找到答案。”

月震

月球上经常发生地震，也就是所谓的月震。阿波罗时代安装在月球表面的地震仪在 1969 年至 1977 年间测量了这些震动。这些数据向我们表明，月球是一个活跃的天体，与许多人认为的陈旧而毫无生命的岩石相去甚远。

我们已经知道一些导致这些地震的现象，如热膨胀、地球引力引起的潮汐应力和陨石撞击。但由于数据有限，我们无法完全确定这些过程是如何进行的，也无法确定地震的具体表现。此外，还有其他较浅的月震，没有任何明显的原因，似乎发生的时间比其他地震更近。Petro 建议在月球周围安装一个全球地震网络，这将极大地帮助人们了解所有这些构造活动背后的触发机制。这样的网络可以清楚地确定这些事件发生的确切时间、起源地以及它们对月球其他部分的影响。我们现在使用的 50 年前的数据不足以给我们任何好的答案。

潮汐锁定

我们只看到过月球的一面是有原因的。月球被潮汐锁定，这意味着只有一面朝向地球。这对于我们太阳系的卫星来说并不罕见，但目前尚不清楚这种情况究竟何时发生、什么条件促成了这种情况以及如何发生。在 Petro 看来，潮汐锁定之谜让人回想起月球的起源问题以及早期月球历史中发生的事情。这是 40 亿年谜团的另一部分。

这一谜团并不只存在于月球。随着我们继续在太阳系外发现更多行星和卫星，重要的是要弄清楚哪些因素有助于引发潮汐锁定等特征，并确定潜在宜居星球（如 TRAPPIST-1 系外行星）是否真的适合生命生存。

南极-艾特肯盆地异常

最近出现的一个谜团与一项发现有关，即在月球南极下方，也就是整个太阳系有史以来最大的撞击坑下方，隐藏着某种巨大的物质。科学家们不知道它是什么，但它肯定大到足以影响月球质量所产生的引力。

主流理论认为，它是很久以前撞击月球表面的抛射物留下的某种重金属物体，但这还远不能确定。而且很难理解这块物体在地下悬浮时会做什么：我们知道月球内部仍然有某种程度的活跃性（例如月震），热量应该会导致这块物体移动，而不是像汉索罗那样被困在碳酸盐中。

“这提出了一些我们目前无法回答的问题，”Petro 说。“多年来，我一直在努力组织一项任务，对艾特肯盆地进行研究和取样，对其进行直接研究。了解它的年龄就是一个很好的起点。”

月球上的火山

如今，我们看不到月球上火山喷发。但研究表明，月球火山在过去 1 亿年内活跃，从宇宙的尺度来看，这可能就发生在上周。问题是，我们对月球火山活动了解不够，无法确定这种活动究竟是什么样的，以及它对月球地质的影响。不同的月球岩石和基于轨道器成像的观测结果为解释这一历史的各种尝试提供了依据。有些表面看起来比其他表面更年轻，我们不确定原因。这一切都归结为对新鲜月球样本的需求。

其意义不仅仅在于让我们更多地了解月球。Petro 表示，如果我们能够准确评估月球表面的年龄，我们就可以利用这些知识预测其他天体（从水星到 MU69）表面的年龄。反过来，这可以让我们更好地了解太阳系的历史。月球只是我们迈向解开一切已知事物起源这一巨大飞跃的一小步。