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中秋节来解密月亮吧[不愧是你]潮汐锁定与热差异:解码“双面月球”的双重奥秘
我们在地球上始终只能看见月球的同一面,这一现象源于潮汐锁定机制。地球对月球的引力分布不均,近地一侧引力更强,使月球沿地月连线方向产生轻微形变,形成固体潮。这种形变在月球自转时不断与内部物质摩擦,如同持续“踩刹车”般消耗自转动能,经过数十亿年演化,最终使月球的自转周期与公转周期趋于一致(均约27.32天),从此稳定地以同一面朝向地球。不过受轨道倾角和公转速度微小变化的影响,地球实际能观测到约59%的月面,这一现象被称为天平动。
而嫦娥六号的探测成果,则为月球的“双面之谜”增添了关键注脚——月球背面月幔温度显著低于正面,这一发现首次从岩石学与地球化学层面证实了月球“二分性”的深层成因。研究团队通过三种矿物温压计分析与岩石学模型模拟四种独立方法,得出一致结论:月背玄武岩结晶温度约1100℃,比正面嫦娥五号样品低100℃;月背月幔潜能温度约1400℃,同样低于正面的1500℃,卫星遥感数据在更大尺度上验证了这一差异,确认温差约70℃。
这种热差异与月球正反两面的地表特征形成鲜明呼应。正面布满由密集火山活动形成的深色月海(玄武岩平原),背面则地形崎岖、月海占比仅1%-2%。NASA的GRAIL任务曾通过引力场数据发现,正反两面月幔变形能力相差2%-3%,推测由100-200开尔文的温差导致,而正面内部钍和钛等放射性元素的衰变产热可能是维持温差的关键因素。
从潮汐锁定造就的“永恒容颜”,到月幔温差揭示的“内在失衡”,这些发现共同拼凑出月球演化的复杂图景,持续刷新着人类对这颗地球卫星的认知。#科学科普##科普[超话]# http://t.cn/AX7s1dug http://t.cn/AX7sBkEI
发布于 上海
