月球內(nèi)部是什么樣子的？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：45億年前,月球表面仍然是液體巖漿海洋。科學(xué)家認(rèn)為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP)展現(xiàn)了巖漿海洋留下的化學(xué)線索。KREEP實(shí)際上是科學(xué)家稱(chēng)為“不兼容元素”的合成物－－那些無(wú)法進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)被留下，并浮到巖漿的表面。對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)，KREEP是個(gè)方便的線索，來(lái)明暸月殼的火山運(yùn)動(dòng)歷史，并可推測(cè)彗星或其他天體撞擊的頻率和時(shí)間。 月殼由多種主要元素組成，包括：鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當(dāng)受到宇宙射線轟擊時(shí)，每種元素會(huì)發(fā)射特定的伽瑪輻射。有些元素，例如：鈾、釷和鉀，本身已具放射性，因此能自行發(fā)射伽瑪射線。但無(wú)論成因?yàn)楹?，每種元素發(fā)出的伽瑪射線均不相同，每種均有獨(dú)特的譜線特征，而且可用光譜儀測(cè)量。 直至現(xiàn)在，人類(lèi)仍未對(duì)月球元素的豐度作出面性的測(cè)量?，F(xiàn)時(shí)太空船的測(cè)量只限于月面一部分。例如：1992年伽利略號(hào)曾于飛掠月球時(shí)測(cè)量過(guò)元素豐度。[2] 表面地理 月球表面有上萬(wàn)個(gè)直徑超過(guò)1千米的環(huán)形山.他們大部分都有上億年的歷史;缺少大気層和氣象活動(dòng)以及缺乏近期地質(zhì)活動(dòng)保證了它們大部分永久性的保持原樣. [月球上最大的環(huán)形山，也是太陽(yáng)系內(nèi)已知最大的，形成了South Pole-Aitken basin. 這環(huán)形山位于月球的背面，接近南極的地方，直徑約2，240 公里，深13 公里。 那些暗色和較少特征的月球平原叫“月?！保@是由于古代的天文學(xué)家認(rèn)為上面是海洋的緣故。事實(shí)上，月海由巨大隕石撞擊后從月幔流出并覆蓋表面的玄武巖巖漿形成。較淺色的高地叫“月陸”。幾乎只有面向地球的月面才有月海，月球背面的月海寥寥可數(shù)。天文學(xué)家相信這是因?yàn)樵虑虻馁|(zhì)心比形心更靠近地球所導(dǎo)致的（詳請(qǐng)參見(jiàn)月海）。 在月殼上是一層表面呈塵埃狀的巖石層，稱(chēng)為月壤，月壤并不是土壤。月殼和月壤在月面的分布并不均勻。月殼的厚度由60公里（月球正面）至100公里（月球背面）不等，月壤則由約5米（月海）至十多米（月陸）。 在2004年，Johns Hopkins University的Ben Bussey博士率領(lǐng)的小組從克萊門(mén)汀任務(wù)拍攝得來(lái)的照片中，發(fā)現(xiàn)月球北極Peary crater邊沿的4個(gè)區(qū)域經(jīng)常受到日照（南極卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類(lèi)似區(qū)域）。這些終年日照區(qū)的產(chǎn)生是由于月球的自轉(zhuǎn)軸傾角很小，同樣道理，有很多位于兩極的隕石坑底經(jīng)常沒(méi)有光照。 水的存在 自古以來(lái)，彗星和隕星不斷地撞擊月球。這些物體中的大部分都含有水分。來(lái)自陽(yáng)光的能量將這些大部分的水分分解回組成它的元素，氫和氧。兩者通常都會(huì)立即飛離月球。但是，有科學(xué)家提出假說(shuō)，認(rèn)為還有相當(dāng)含量的水在月球之上，例如在表面或深藏在月殼里。美國(guó)克萊門(mén)汀任務(wù)顯示，一些細(xì)小的水冰冰塊（含水彗星撞擊后的碎片）可能藏在永久無(wú)日照區(qū)域的月殼里未被融化。雖然這些冰塊很小，但總水量卻可能相當(dāng)可觀（約有1立方公里） 而有些水分子，亦可能在月面彈跳其間掉進(jìn)隕石坑而藏于其中。由于月球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于黃道面法線有1.5度的輕微傾斜，部分極區(qū)的隕石坑底部從來(lái)沒(méi)有受陽(yáng)光照射，處于永久的影子中?？巳R門(mén)汀任務(wù)曾測(cè)量月球南極這些隕石坑([3])并繪制成地圖([4]) ?？茖W(xué)家期望可在此類(lèi)隕石坑中找到水冰，并開(kāi)采及利用太陽(yáng)能電力或核能來(lái)電解成氫和氧。月球上可用的水量大大影響了人類(lèi)在月球上居住的成本，因?yàn)閺牡厍蜻\(yùn)送水（或氫和氧）昂貴得不切實(shí)際。 由阿波羅號(hào)上的太空人在月球赤道附近收集的巖石并不含任何水分。月球勘探者號(hào)或其他近期研究（例如：史密森學(xué)會(huì)）均沒(méi)有找到液態(tài)水、冰或水蒸汽的直接證據(jù)。然而，月球勘探者號(hào)的結(jié)果指出在永久無(wú)日照區(qū)有氫，并可能以水冰的形式存在。 磁場(chǎng) 與地球相比，月球的磁場(chǎng)非常弱. 部分地區(qū)上的磁場(chǎng)相信是來(lái)自月球本身的（例如在Sirsalis月溪上的月殼），但與其他天體碰撞亦可能令它的磁場(chǎng)改變。而無(wú)大氣層的天體是否能透過(guò)彗星和小行星撞擊而獲得磁場(chǎng)，是行星科學(xué)里一個(gè)歷久常新的問(wèn)題。測(cè)量月球磁場(chǎng)更可提供月核大小及導(dǎo)電率等資料，對(duì)科學(xué)家暸解月球起源有很大幫助。若月核比地球含有較多磁性物質(zhì)（例如：鐵），則月球的撞擊起源說(shuō)便較不可信（不過(guò)科學(xué)家已從另外一些角度來(lái)解釋為甚么月核含較小的鐵） 大氣 月球只有微不足道稀薄的大氣. 這些大氣的來(lái)源之一是除氣作用—?dú)怏w的釋放, 例如月球表面的氡氣原先就是深藏于月球內(nèi)部的. 有時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)也會(huì)被月球的引力擄獲，成為氣體的另一重要來(lái)源。