《科学》:月球拥有类似于地球的液体内核

2011-1-10 11:04 来源: 腾讯
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  据英国每日邮报报道,近日,美国宇航局科学家最新研究显示,1971年“阿波罗号”月球表面月震探测器信号数据在当今最先进技术分析下揭示了月球内核的神秘特征——它拥有类似于地球的液体内核。

  这项最新研究表明月球拥有固体、富含铁元素的内核,直径大约(240公里)150英里;在外层还包裹着一个液态铁的外核层,直径大约(330公里)205英里。虽然这一特征与地球较为相似,但存在区别的是月球拥有一个部分熔化的边界层环绕在内核周围,其直径大约为(480公里)300英里。该观测数据揭示了月球动力源的进化——月球产生和运行其强磁场的过程。

  揭示月球内核的详细情况对于形成月球结构精确模型至关重要,月球内核中包含有少量轻元素,比如:硫磺,受该研究的一项最新地球地震学研究显示地球内核也存在着轻元素,比如:富含硫磺和氧的一个层状结构包裹着地球内核。目前,这项最新研究发表在近期出版的《科学》杂志上。

  在1969年-1972年间,阿波罗非主动月震实验部署了4个月震检波器,持续记录月球月震实验数据,直至1977年底。美国马歇尔太空飞行中心雷内-韦伯(Renee Weber)博士说:“我们应用了当今成熟先进的勘测技术,结合40年前月震数据从而首次直接探测到月球内核的真实结构。”同时,该研究小员还使用数组处理方法和技术分析了阿波罗号月震图,从而确定并辨别月震的信号源和其它月震活动性。

  研究人员分析识别出月球震波如何穿过月球内核,以及在月球内核的哪个区域被反射,意味着月球内核成分和层界面状态具有不同深度。

  此前虽然现代最新技术的人造卫星在勘测过程中拍摄到具有一定研究价值的月球图像,对其历史和地质学研究具有重要意义,但自阿波罗时代以来,科学家一直未掌握月球内核的神秘结构,只处于猜测和臆测状态。

  科学家曾基于月球内部结构特性进行了间接评估,推测出月球内核的存在,但他们通过该方法仍无法探知月球半径、状态和组成元素。此前月震研究主要聚焦于月球分级地壳结构信号重叠反弹所形成的“噪音”。为实现突破性研究,韦伯博士和她的研究同事采用了多层迭加震动图分析技术,该方法显著提高了信号-噪音比率,使研究人员能更精确地跟踪月震信号路径,以及月震穿过内核结构的每次异常信号的变化。

  韦伯博士说:“我们希望继续进行阿波罗月震数据分析,进而完善月球内核特征评估,并尽可能清晰地描绘月球信号,协助未来月球勘测任务返回的数据分析。”未来美国宇航局任务将帮助收集更详细的勘测数据,将于今年发射“引力恢复和内部实验室 (GRAIL)”,该任务包括发射两个航天器使用几个月时间进入环绕月球的串联式轨道,测量之前未曾观测到的引力数据。

  这将揭开长期以来月球的未解之谜,为科学家提供更好理解月球地壳至内核结构的方法,揭晓月球亚表面结构,间接地揭开其受热历史。