月球是空心的？这事儿不靠谱(3)

徐蒙表示，通过阿波罗月震数据，人们对月球内部各层的密度已经有了大致的认识。月球也和地球一样，有壳、幔、核结构，而且它们也是密度越来越大的，并不存在月核比月幔密度低的说法。另一方面，目前我们已经知道，大型岩质行星在演化的早期都经历过热分异，也就是较重的元素（比如铁和镍）向中心“下沉”；相对较轻的硅酸盐成分“上浮”。所以理论上来说水星、金星、地球、火星和月球都是从外向内密度越来越大的，不可能存在“空心”的情况。

引力场地震波携手揭密内部结构

既然月球内部不是空心的，那么科学家又是怎么来探索它的内部结构呢？

对于月球内部结构的研究，圈层不同，科学家采用的研究方法也不同。“从观测和实验的角度来看，处于月球表面的月壳是可以进行直接研究的。而处于内部的月幔和月核，我们一般只能用间接的方法进行研究。最主要的间接研究方法是测量月球引力场和研究月震波。”中山大学物理与天文学院副教授刘尚飞说道。

由于万有引力的作用，绕月飞行器在月球的引力作用下会沿着近椭圆轨道运行。之所以不是严格的椭圆，是因为月球不是一个质点，而是一个密度不均匀的近似球体。假设月球某一面的密度较高，那么飞行器在经过这一面时受到的引力就比在相反的一面要大。因此通过对飞行器轨道的精确研究，可以反推出月球内部的密度分布。这样科学家就可以根据月球内部密度分布的不同来了解月球内部的成分。这就是通过测量月球引力场来研究月球内部结构的原理。

而月震波研究就跟利用地震波研究地球内部结构的原理一样，通过对月震波在月球内部传播情况的分析，可以推测出月球内部物理性质发生突变的区域。

“通过这两种方法对月球内部的研究，都没有得出月球是空心的结论，得出的月球结构都符合月球有一个致密铁核的假设，只不过这个铁核有点小。”刘尚飞说。

他表示，之所以月球的铁核比较小，或许与月球的形成过程有关。现在主流的关于月球形成的大碰撞模型认为，在太阳系早期，一个和火星一样重的行星以一定的倾角撞击了地球，随后该行星的铁核被地球吸收，同时，碰撞也使得两者都损失了一定的地幔。这些损失的地幔进入了地球的轨道，最终形成了今天的月球。组成地幔的物质含铁较少，月球天生缺铁，因而现今月球的铁核也比较小。

实习记者陆成宽

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