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标  题: [转载] 月球新探
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标  题: 月球新探
发信站: 日月光华站 (Thu Sep 17 11:35:33 1998) , 转信

发信人: xeen (战略转移), 信区: Science
标  题: 月球新探
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Sep 11 19:06:21 1998)

张庆华

　　月球的引力场
　　根据“月球勘探者”发回的数据，科学家对早期绘制的月球引力场进行了修正。在月
球近地点新发现了三个密度大于周围地区的质量密集区（称为“质量瘤”），同时也发现
了远地点有四个质量瘤的部分证据。关于质量瘤的形成目前有两个假说。一种认为大碰撞
产生的热使月球表面局
部变得松软，下层的高密度物质涌出形成质量瘤；另一种则认为是高密度岩浆流入碰撞坑
后冷却形成质量瘤。科学家预言，“月球勘探者”的进一步调查将判明哪种假说更确切。
这次的勘探证实了以往关于月球铁核的质量占月球质量1％～4％的推测，这个结果是目前
的月球形成理论所无法
解释的。目前有关月球的主要理论认为，月球是地球与一个火星大小的天体相撞后撞出的
贫铁地壳形成的。但有关月球的形成还需要更多数据才能得出更准确的结论。
　　
　　月球的磁场
　　月球磁场与地球磁场不同，它不是一个整体的球形场，而是一块块小的磁区。新发回
的数据使科学家得以绘制月球表面的磁场分布，他们发现月球上磁场最强的两个区域存在
于碰撞坑“雨海”及其相反端。加州大学柏克利分校的研究人员提出假说，认为产生这种
现象的原因是大碰撞生
成的等离子云覆盖月球，使碰撞坑相反端的磁场被压缩增强。磁场的强度似乎已足以使太
阳风偏离月球表面，使该区域免受太阳风的化学影响。

　　月球的水源
　　“克莱门汀”号传回的信号表明月球南极可能存在“冰湖”，但“克莱门汀”号的考
察比较粗略，因此很多科学家对此表示怀疑。此次“月球勘探者”号发回的数据进一步证
实了月球上水的存在。“月球勘探者”号携带的仪器能够精确测定宇宙射线或太阳风照射
到月球表面后，其上中
子的移动速度。中子一经接触氢原子，会失去大部分能量而慢速移动。据此，科学家已经
建立了几个与测定的中子能量谱吻合的含冰壳层模型。以往不能确定水存在的另一个原因
是考虑月球表面的氢可能有别的来源，如太阳风等，但最新数据显示，月球表面以下也有
氢存在。另外，“克莱
门汀”号探测到的冰主要存在于月球南极，而这次“月球勘探者”的探测结果表明月球北
极有更多的冰。根据氢含量计算，月球两极至少有10亿吨冰，最多可能达100亿吨。

　　月球的铁钛分布
　　“月球勘探者”携带的中子分光仪检测到的月球上铁、钛分布与“克莱门汀”号得到
的结果只部分重合。在其它地区，如“雨海”边缘，数据有较大差异。科学家们认为，这
种差异表明除了铁和钛，“雨海”边缘还富含其它中子吸收源。“月球勘探者”上的伽马
射线分光仪检测表明，
这些未知吸收源很可能是地球上含量很少的元素──钆和钐。这两种元素都存在于富含钾
、稀土和磷的岩石（KREEP岩石）中。新探测结果表明，“克莱门汀”号使用的光谱反射
方法对于测定月球铁氧化物和钛氧化物的分布是可靠的。“雨海”边缘出现的KREEP岩石
与碰撞时的岩浆活动有关
，但是南极更深的碰撞盆地却没有这种现象。因此，科学家们认为“雨海”盆地地表以下
具有独特的化学构成。

　　月球的地质构成
　　“月球勘探者”号携带的伽马射线分光仪可以检测月球上经宇宙射线和太阳风照射或
处于放射衰变期的元素发射的伽马射线，由此进行元素分析。洛斯阿拉莫斯国家实验室的
研究人员据此描绘了月球表面钍、钾和铁的分布，并与以往的资料进行了部分对照。月球
上钍的含量大大超过地
球上的含量，这与以往的探测结果是一致的，这个结果也说明目前的月球形成理论需要修
正。新测绘结果表明，钍和钾主要分布在近地点，不同区域的分布情况变化很大；铁的分
布则更为广泛。随着对新数据（如铝）的继续分析，人们对月球地质将有更全面的了解。

　　科学家们还利用“月球勘探者”上的中子分光仪检测月球表面物质与宇宙射线反应后
的中子能量变化，由此出发研究月球地质学。具有最高能量的快中子可以提供月球土壤中
钛、铁成分的信息；中等能量中子可用于检测氢；而低能量的热中子可以揭示吸收中子元
素的存在，如：钛、铁
、钾、金、钐等。分析数据显示，月球上从低海拔到高海拔，地质成分发生了渐变。低海
拔区如碰撞盆地主要存在镁铁质成分，即富含镁和铁的黑色矿物；而高海拔区主要是长石
质成分，即由硅酸铝、钾、钠、钙、钡等构成的结晶物质。


　　“月球勘探者”号的前期数据分析使人们对于月球有了更新更深的了解，但人类认识
月球的努力远未结束，月球还有很多未知领域需要人类去探索。小小的“月球勘探者”背
负着期望依然行进在它的探月旅程中，我们期待着它发回更多的信息。


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