月球岩石研究结论论文摘要

2020年5月11日，nature子刊nature astronomy上新发表了一篇文章，文章检查了一颗阿波罗17号带回的岩石样本，发现了月球在43.3亿年前左右经历过一场巨变。

阿波罗17号带回岩石的分析

地球表面由于有各种地质活动（包括风化、板块活动、动植物活动等），使得和地球同时诞生的岩石已经几乎找不到了。但月球不一样，月球几乎没有板块运动，只有偶尔陨石撞击，从月球表面带回的岩石几乎都是月球诞生之初形成的。所以阿波罗计划从月球带回的岩石记录了很多月壳形成的信息。

安大略博物馆的研究人员分析了1972年NASA宇航员从阿波罗17号任务从月球带回的一块岩石，研究人员首先对这块岩石进行同位素年龄测定，发现这块岩石诞生于43.4亿年前左右。同时在这个岩石中，发现了立方氧化锆晶粒的微观结构特征，这种结构一定要在2300℃以上才能形成，月球本身在表面是无法达到这么高温度的，普通的岩浆最高也就是1400℃左右。研究人员们认为，应当是一颗巨大的陨石，与月球碰撞，在碰撞中得到了大量的热量，才能形成这样的岩石。对样品的新分析颠覆了月球地质学的观点，这些难以想象的暴力陨石在不仅摧毁了月球月壳，但在另一方面又重建了月球的月壳。

月球形成的假说

月球的形成一般有三种观点，第一种为捕获说：这种观点认为月球是一个外来的星球，在遇到地球后被地球的引力所捕获。但由于地球和月亮的个头相差太小，月球的直径有地球的28%，科学家们逐渐认为，地球的引力捕获不了这么大的星球。第二种为同源说：就是在形成地球的那片星云中，月球和地球同时形成了，但是月球和地球的总体化学成分差别很大，如果是同一片星云形成的，照理化学成分相差应该不大，所以这种说法也逐渐被放弃。

迄今为止，人类共获得月球岩石和土壤标本837磅。站在 地球上看月球， 我们看到的是一个温柔、洁白的世界，然而宁航员踏上月球后，将看不到这个温柔的洁白世界，映人他们 眼睑的，将是那些奇妙的月面岩石，月面岩石能够给我们带来 诸如月球的年龄，月球的成因等这些讯息，通过对月面岩石的分析，我们可以破译闲扰我们的诸多迷团。 然而，这是理论上的推导。事实上，宇航员从月球带回的 岩石，为我们提供的完全是一些不可思议的物质。我们对月球 的疑问非但没有通过岩石的研究而得到消解，反而使疑问增多 了、美国加利福尼亚州科学技术协会的尤金.西边卡博上是美 国航究航天局与“阿波罗计划”有关的地质学问题首席发言 人，他无可奈何地承认“(通过分析片面岩石)，新增加的疑 问比能回答的疑间多出儿十倍。” 月面岩石的成分分析表明，月而岩石主要是由地球科学家 和宇航材料研究家们梦寐以求的航天金属构成。主要成分由 钛、铬、锆等耐高温、高强度，并具有极高防蚀性的金属构 成。这些材料都是地球科学家建造宇宙飞船的首选。两位前苏 联科学家瓦欣和谢尔巴科夫在分析月岩成份后宣布: “构成月 面岩石成分的金属具有惊人的耐高温抗冲市性、在地球上可以 用这种岩石作为电炉的炉衬。”当然，人类绝不会将这837磅月 岩标本制成电炉炉衬出售，如果是那样的话，也许只有比尔 ·盖茨才买得起。 "阿波罗”飞船宇航员最初从月球上带回的是月面静海的 岩石标本。对这些岩石进行过分析的科学家们感到困惑。从静 海采集的岩石标本经分析后被确信，它们由熔岩凝固而成，由 高强度的耐高温的钛类成分组成。而熔解这些金属合金省石必 须要超高温一至少需要摄氏4000度以上的高温，否则无法奏 效。对于怎么才能使月而达到如此高的温度，科学家们始终难 以置信，拿不出适当的解释。 不仅如此，岩石成份分析表明，月球岩石标本(只是随意 取回的几块)所含钛金属的量是地球上最优质钛矿岩石含量的10倍;而且，它们不仅含钛，还含有大量的同样的耐高温、耐 腐蚀、对地球人来说非常稀有的金属一锆、钇、铍等一一-而 这些金属是人类已知的强度最高、最耐高温的金属。尽管这令人难以置信。 但这的确是月面岩石标本带回的讯息，美国《科学》杂志1969年8月也即在“阿波罗”计划首次载人登月成功，并带回月球岩石标本后不久，就宣布了这个发现，该号载文说:“在月球岩石中钛、锆等金属的含量极丰，地球岩石是望尘莫及的，说它在宇宙中首屈一指恐怕也不过分。” 月球背对地球的另一面,满目苍瘸,被擅击得伤痕累累,与正对地球一面的平滑的月海相比,简直有天壤之别。目前还未搞清这种差别的原因。 怎么解决“达到过极高的温度(以便使岩石熔化)”与 “月球是个小小的冰冷世界”这对矛盾呢?月岩中的金属赋予了 科学家们这个神圣的使命。而对尤里博士来说，使之坐立不安的是新的资料的不断发现。在实施“阿波罗计划”之前，尤里 曾经宣称，他能通过计算证明不叮能喷发出火山性熔岩，因为 月球的“个头”太小了，不足以产生如此高的温度。另一位久 负盛名的、在科学分析领域里很有创见的地球物理学家罗斯 迪勒博上也持有同样的观点。他分析说： 谁能想象出，将钛加热到如此高温使其熔化，并覆盖大小 像得克萨斯州这么大的月海?而且谁能推测月球曾经比地球的 温度还高? 有些科学家认为是月球火山的自然活动造成的异乎寻常的 高温。而另一些科学家认为，来自宁宙空间的巨型陨石，小行 星或彗星经过对月面连续不断的撞击造成了极高的温度，其 中，英国曼彻斯特大学天文学系的斯德纳克.柯帕尔就是持这 种看法的科学家之一。 然而，“撞击熔化”的看法存在着严重的缺陷。问题之一 就是，真的发生过波及月面I/3的巨大撞击吗?如果发生过这类 撞击事件，那么为什么月海背而没有受到撞击呢?90%以上的 月海都集中于月面，而月背只占到不足10%的月海。同时，由 于月面正对着地球 正像我们每天从天空上看到的 这意 味着，一切撞向月面的大体如陨石、小行星或彗星，首先必须经过地球的引力场，而地球的引力场要强于月球的6倍，而地 球的直径义超过月球直径的4倍!这意味着，月面是得到地球 非常强大的保护的。美国宇航局天体力学实验宰通过计算机模 拟实验分析得出结论，月背被天体撞击的概率要大于月面10万 倍以上，但事实上，月面月海却占月球的90%以上。这种因果 倒置悬殊的解释显然不能令人信服。另外，如果在产生高温的 过程中含有放射性能址的话，那么在月球背面覆盖着更厚月壳的区域，在大量熔岩流出时其中应含有当时产生的放射性元 素，然而，令人失望的是(当然是令“撞击熔化”的看法持有 者)，在月球背面并没有发现任何放射性元素的踪迹。 月球权威的科学家柯帕尔在1976年出版了《阿波罗登月后 的月球》一书、书中几乎列举了当时所有最新的与月球有关的 发现和证据，柯帕尔曾持有“撞击熔化”的观点，但他后来完 全推翻了自己的理论，将这一理论做了180的改动。他终于承 认， “覆盖着月海的熔岩，显然不是出撞出造成的高温熔化 的，因为熔岩中的各种成分毫无疑问是逐渐从月球内部自然流 出的，这种情况发生在撞击月面之后很久。”他根据月球岩石 的年龄和其他证据引出了这一结论，认为“对玄武岩质的月球 熔岩的研究几乎遍及整个月海，同样有必要对月球内部进行调查”。 与柯帕尔研究同一问题的很多科学家，在进一步研究月球 熔岩流出的机制时，又碰到灭大难题，因为从月海采集到的岩 石样本构造表明，月球岩石要至少承受过深达月面下90英里的 压力。从地质学角度来看，这些岩石发育得十分完善，这种深 度比地球熔岩所处的深度还深。显然，应该有“某种能量”能 够把月面下90英里处的熔岩送出月面。除此之外，我们还发 现，月面上曾产生过使岩石和钛这类耐高温金属熔岩覆盖到月 面、 形成月壳。 我们可以寻找到一个确切的比喻，要产生月球熔岩所需的 高温，撞击就像一柄木质的锤，无论如何，也难以锤炼出钢材 的。接下来，让我们再面向“火山”，看看月球是否存在这样 的火山活动，来制造月球坚韧的月面外壳。 目前，仍有很多科学家在不厌其烦地研讨人生熔岩流出的能量是从哪里来的。果真，月海是月球内部的自然火山活动形 成的吗?对于这个问题，美国加利福尼亚科学技术协会的杰拉 德,瓦萨巴克博士也给予了相当的关注。他的问题之一就是; 我们有必要致力于理解这一过程，即为什么月球的热能释放殆尽后，火山 活动就会停 止?附带的问 题是，为什 么形成巨大月海的大量 熔岩能够从 月球内部流 出?如果存在 月球活动的 机制，那么 它必然要给 我们留下证 据，证据之 一便是，火 山活动把月 球内部岩石 熔化并将岩 浆送至月面 的过程中， 月面上肯定 有大量放射性元素的聚集，但根据美苏的月球轨道探测器的探测，以及对 月球岩石标本的测试表明，这种可能性完个不存在，《科学美 国人》杂志曾披露了一批岩石放射性测定结果，结果显示，月 面上发现的放射性元素的放射剂量已相当衰弱。这表明，月球 岩石不是迅速熔化并在短时问内以岩浆形式扩展到月海所在的 区域，从这一点上说，也就完全推翻了片球内部“火山活动理 论”的全部答案。 有关月球陨石的一份最新研究通过最新的证据表 明，地球及其卫星月球在最近40亿年内有一段时期， 遭受了强烈的字宙爆炸的袭击。 科学家们通过对20几块月球陨石中的4块进行分 析,发现月球表面是遭受某种气流冲击熔融而成的。他 们在《科学》杂志上发表报告说,月球在其 历史 早期曾 经有一段时间遭受著连续不断的袭击。据推测,月球上 的这场大灾难可能只持续了20万年，在那段时间内， 形成了将近2千个大"弹坑",也就是今天为人们所知 的月亮上的那些冲击而成的盆地。科学家们认为,地球 可能也遭受过这类的袭击,而袭击程度更剧烈。这种频 繁的美击可能就是造成原始世界生命形成延迟的原 因。 从事月球内外壳厚度研究的盖利.莱萨姆博士提川了 一种 设想;在月球背面引爆一个核装置，这样就可以调卉振动在月 球内部是如何传导的，如果发生了某种奇迹的话，那么这已在 科学家的预料之中，但是许多科学家和科学刊物对此坚决反 对，使这个设想化为泡影，然而另-种奇迹发生了。 1972年5月13日，一个巨人的陨石摘上月面，仿佛一下子 炸响了200吨TNT炸约。美国航空航天局的地震学家莱萨姆颇 有感触地说:“能碰上如此巨大的陨石真是奇迹!” 利用这一天赐良机，以莱萨姆博上为首的美国航空航天局 的科学家们终于有机会测址了月球外壳的厚度。数据表明，月 球外壳的厚度至少在30英里以上，对美国航空航天局的科学家 米说，这个结果足令他们同瞪门呆，用莱萨姆的话来说就是 “比地球上所有大陆的平均厚度厚两倍以上”。 在对这次巨大陨石撞击月面的资料进行研究后，一些科学 家得出结论说，月球不会形成类似火山活动那样高的温度。 假如你是一位曾在电视中看到过那次史诗般月球探险的 人，你一定能够回想起来，宇航员们是如何焦急地用电钻钻探 月面，而休斯顿飞行控制中心的科学家们又如何对月面的坚硬 程度人感吃惊和意外。当时使用的电钻，钻头使用的是人工合成的“黑金刚”，几乎不存在它打不穿的物质，但是，尽管宇 航员们几次拼尽全力向月面下钻进，但也只能打进2~3英尺的 深度。 月壳的硬度给我们留下了深刻的印象，这种印象，与我们 看到的火山熔岩简直有着天渊之别。 为什么月壳如此之厚，又如此之硬呢?又是用什么手段进 行的高温“处理”呢?实际:直径只有地球1/4的月球是不叮能 产生如此高的温度的。我们又碰上了一个无法解答的难题。就 算这么高的温度自有产生的原因(当然我们并不理解)，那么 对地球和月球外壳厚度相差悬殊，现代科学又该如何解释呢? 科学家们冉一次陷入困惑。 喜欢看的朋友请给个免费的点赞，感谢！晚点更新关于我们地球生命和地震与月亮有哪些关联的相关 探索 ，关注小张，持续更新关于天文的相关问题的 探索 与研究。