月亮正在颤抖（并且像葡萄干一样收缩）

月球看上去可能像一片干燥、死寂的荒原，但这块 45 亿年前的灰色岩石上发生的活动远比我们认为的要多。在本周《自然地球科学》杂志上发表的一项研究中，一组研究人员阐明了月球实际上正在缩小——随着其内部逐渐冷却、皱缩并留下地球物理断层，月球变得越来越小。正是沿着这些思路，科学家们现在能够测量月球内部的活跃程度，并发现月震持续至今的证据。

“这个故事实际上要从阿波罗开始说，”该研究论文的主要作者、华盛顿史密森学会地球与行星研究中心的资深科学家托马斯·沃特斯 (Thomas Watters) 说。美国宇航局的宇航员在阿波罗 11 号、12 号、14 号、15 号和 16 号期间在月球上安装了五个地震数据收集站。从 1969 年到 1977 年，这些站记录了四种不同类型的月球地震活动，震级从 2 级到 5 级不等：由热膨胀引起的地震、陨石撞击引起的地震、由于地球轨道产生的潮汐应力引起的深层月震，以及没有明显原因的浅层月震。

沃特斯和他的团队对浅层月震最为感兴趣，他们热切地想要了解这是否与另一组数据有某种关联，而另一组数据本身也蕴含着一系列谜团：巨大的悬崖状断层崖从地面突出，遍布月球表面。

自 2009 年月球勘测轨道飞行器发射以来，我们终于看到了这些特征在全球范围内的普遍程度，以及它们更详细的样子，这使得沃特斯和他的团队能够绘制断层群的分布、模式和方向。他们注意到，这些模式间接指向了断层崖的来源：全球收缩。

大多数科学家认为，很久以前，随着月球内部冷却下来，地壳开始像葡萄干一样皱缩，促使地壳物质在几个位置向上推，形成断层崖。问题是，这个过程应该导致非常不明确的断层崖模式。“这恰恰不是我们所看到的，”沃特斯说。“它们以特定的方式非常有组织。这意味着其他事情正在发生。”

该团队收集了 1969 年至 1977 年记录的 28 次月震的阿波罗地震数据，并将位置数据叠加到断层崖的 LRO 图像上。通过一些计算机建模，沃特斯和他的团队发现其中八次地震是由发生在地表以下、正好沿着断层发生的真正构造活动引起的。建模表明震中距离断层本身不到 19 英里，这意味着断层沿线的滑动很可能引发了地震。

这意味着陡崖实际上是地质应力的热点，也是月球至今仍在萎缩的迹象。这进一步证实了之前的观点，即月球内部仍然活跃，经过数十亿年之后仍在冷却。

这种机制也解释了为什么陡崖的形态看起来如此年轻（已有数千万年历史），仍然看起来很清晰，并且没有随着时间的推移而因陨石撞击和其他干扰而被侵蚀——月球的收缩和震动是一个持续的过程，它受到迄今为止我们发现的数千个陡崖的影响。

“对我来说，这项研究最有趣和最神秘的暗示是，一个像月球一样大小的硅酸盐天体或岩石天体不知何故能够保持其内部热量长达 45.1 亿年，”沃特斯说。传统观点一直认为，小天体会很快失去热量并变得相当不活跃。“月球根本没有遵循这条路径。”

“现在一切都开始变得有意义了，”内森·威廉姆斯 (Nathan Williams) 说道。威廉姆斯是美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的博士后，最近他在《伊卡洛斯》杂志上发表了另一项研究，研究了月球收缩造成的月球表面特征。“我们现在将不同的信息整合在一起，从全球范围来观察这一过程，看起来一切都在收缩，甚至在最近也是如此。而且由于月震，它似乎仍然活跃。”

除了帮助我们更好地了解太阳系岩石天体的演化之外，这些发现还为我们在未来十年重返月球做准备时提出了一些实际考虑。“我们真的不想在任何被发现有压力”和表现出不利构造活动的地方建造基地，圣母大学的月球科学家克莱夫·尼尔 (Clive Neal) 表示，他没有参与这项研究。关于如何准确确定这些活动的中心仍有许多问题，但和许多其他人一样，尼尔强调，我们需要清楚计划在哪里建立永久前哨的基础设施。你不希望你的月球基地自己倒塌。

“我希望这篇论文的结果能够凸显现代月球地球物理网络的必要性，”沃特斯说。“地球上许多国家都对登月感兴趣，也希望留在月球上。这对于我们在月球上的长期目标来说非常重要。”

并非所有人都相信断层崖可以解释这种浅层月震。“这只是试图解释浅层月震真正成因的假设之一，”德克萨斯大学奥斯汀分校地球物理学名誉教授中村优雄 (Yosio Nakamura) 说。“我赞赏他们的努力，但我不相信这个假设是正确的。当然，我可能是错的，但他们提出的证据存在许多问题，”包括浅层月震震源的深度和地震的时间分布。“我们需要等待通过进一步观察获得更多真实数据，才能找出这些神秘地震事件的真正成因，”他说。

如果 NASA 能够实现 2024 年让宇航员重返月球表面的目标，我们可能很快就会得到这些观测结果。当我们返回时，我们肯定有很多东西要研究，而且月球似乎并不像我们曾经想象的那样没有生命。

“我认为大家普遍认为月球是一个死寂、无趣的地方，”威廉姆斯说。“但这并不完全正确。我们已经去过月球，也进行了一些伟大的科学研究，但仍有很多我们不知道的东西。月球正在萎缩——我们直到最近才真正意识到这一点。这是一个巨大的变化。它比我们想象的要活跃和有趣得多。”