解开月球的内部奥秘:发现一个固体核心

艺术家对月球内部的印象。从地表到中心:薄的地壳,很厚的地幔,地核-地幔边界处的低粘度区,流体的外核和固体的内核。图片来源:?gsamoazur /Nicolas Sarter

研究人员发现月球有一个坚实的核心,并解释了月球表面富含铁的物质的存在。通过结合各种技术,科学家们成功地揭示了月球的内部结构。他们的发现证实了月球有一个像地球一样的固体核心。他们还证实了“地幔翻转”,并解释了月球表面富含铁元素的存在。

半个世纪前,阿波罗11号为人类首次探测月球铺平了道路。半个世纪后,一组科学家揭开了月球内部结构的部分谜团:月球有一个像地球一样的固体核心。除了这一发现,他们还提供了证据来解释月球地壳中富含铁的物质的存在。该团队包括来自法国国家科学研究中心、C?te d 'Azur大学、C?te d 'Azur天文台、索邦大学 和巴黎天文台- psl的研究人员,他们的研究成果最近发表在《自然》杂志上。

解决争论:月球的深层内部结构

尽管月球的形成和演化仍有争议,但其深层内部结构的性质现在已经确定。在第一次月球太空任务50多年后,现在毫无疑问:它有一个固体的内核,被一个流体的外核包围,就像地球一样。这一假设现在已经被来自法国国家科学研究中心、C?te d’azur大学、C?te d’azur天文台、索邦大学和巴黎psl天文台的科学家们所证实。

发现固体内核

在确定流体外核大约20年后,该团队[1]揭示了一个直径约500公里的固体内核的存在,约占月球总大小的15%。它是由一种密度接近铁的金属构成的。各种方法,特别是与月球旋转有关的方法,已经能够清楚地确定流体的外核。然而,由于它的体积小,固体核心仍然无法探测到。它的存在现在已经被证明[2]使用来自各种太空任务和月球激光测距的数据。

解释富铁元素:月幔翻转

除了这一重大发现之外,科学家们发现的各种证据似乎支持了月球演化过程中地幔(地核和地壳之间的中间层)内物质运动的假设。这被称为月幔翻转,它有助于解释月球表面富含铁元素的存在。

这个过程是如何发生的?物质可能已经上升到表面,形成了沉积在月球地壳中的火山岩。随后,与周围的地壳物质相比密度过大的物质下沉到地核-地幔边界。

对了解太阳系的启示

这些洞见大大有助于我们理解太阳系的历史和某些现象,如月球磁场的消失。最初,月球磁场比地球磁场强100倍,但现在几乎不存在了。

参考文献:《月球固体内核和地幔的颠覆》,作者:Arthur Briaud, clement Ganino, agn Fienga, Anthony msamin和Nicolas Rambaux, 2024年5月3日,Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 05935 - 7

笔记

在g<s:1> Azur实验室(CNRS/Observatoire C?te d ' Azur/IRD/ universit<s:1> C?te d ' Azur)和eppherimide天体力学和计算研究所(IMCCE) (Observatoire de Paris-PSL/CNRS)工作。该研究结果的取得要感谢法国国家基金会的资助 (ANR-19-CE31-0026),以及ERC AstroGeo高级资助(885250)。

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