科學家揭秘：為何月球表面鎢-182同位素異於地球

據新華社消息，中國科學家澳門科技大學太空科學研究所祝夢華領導的國際科學團隊發現，月球背對地球的一面與正對地球的一面截然不同的原因可能是由於，來自早期一顆矮行星的碰撞使得月球背面形象與厚度發生改變，這種假設也有可能解釋月球表面鎢磷等元素的同位素不同與地球表面的原因。

由於“潮汐鎖定”效應，月球繞地球公轉與自轉的週期相同，人類從地球上只能看到月球固定朝向我們的一面，另外背向地球的一面被稱為月球背面。一直以來人類對月球背面的瞭解並不多。

科學家們對美國國家航空航天局（NASA）重力回溯及內部結構實驗室（GRAIL）軌道飛行器花了一年多時間圍繞月球飛行得出的資料進行分析，並繪製月球重力場分佈圖。這些資料顯示月亮正面和背面結構明顯不同：正面相對平坦，而背面遍佈坑坑窪窪的撞擊坑，且月球背面的月殼比正面厚，最厚處達150公里，而正面月殼厚度只有約60公里。

早前對月球不對稱的假設是，月球是由兩顆圍繞地球旋轉的衛星在數十億年前撞擊融合而成，被合併的衛星覆蓋在月亮的背面形成厚度差異。而祝夢華研究團隊提出了另一種可能：是由於圍繞太陽系旋轉的一顆矮行星與月球發生撞擊形成的。

研究團隊根據GRAIL收集的資料，使用電腦類比不同大小的物體以不同的速度行進衝擊，在進行了360次模擬之後，確定了最接近月球真實結構的場景：大約480英里（780公里）寬的物體以14000英里/小時（22500公里/小時）的速度；或者一個略小的物體，寬度為450英里（720公里）以15000英里/小時（24500公里/小時）的速度，撞擊月球靠近地球的一面，並產生大量碎片，最終落在月球背面，拋向月球遠端的碎片會使月球背面月殼增加3至6英里（5至10公里）的物質，導致出現月球正背面薄厚不一的現象，也使月球面向地球的一面沒有多少隕石坑。

研究人員指出，這一撞擊假設還有助於解釋為何在月球表面檢測到的的鉀、磷和鎢-182同位素的含量遠高於地球，這些元素可能來自這次大撞擊，在月球形成之後降落月球上。此外，新研究也為進一步解釋太陽系內其他不對稱天體（如火星）提供了新見解。

科學家一般是通過同位元元素鉿-182和鎢-182兩種放射元素來計算地球和月球年齡的。鉿-182的衰變期為900萬年衰變之後的同位素為鎢-182，而鎢-182則是地核的組成部分之一。所有的鉿完全衰變成鎢需要50-60億年的時間，並且都會沉在地核。

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