现在我们知道,月球表面大大小小的圆坑是陨石撞击造成的。但是此前,这些圆形凹陷的成因曾一度是争论的焦点。
其中一种说法认为,它们是火山喷发造成的火山口。直到1960年左右,美国科学家尤金·舒梅克(Eugene Shoemaker),通过对亚利桑那州被认为是“火山口”圆坑的调查,首次提出撞击说。此后十年,虽然饱受争议,但人们还是在地球上发现了大约50个疑似陨石坑。阿波罗计划带回的月球表面照片,也让人们逐渐认识到,撞击坑是月球、地球及其他类地行星表面常见的地质现象。
随后这又带来了另一个问题,为什么与几乎被陨石坑覆盖的月球表面相比,面积更大的地球上,陨石坑的数量反而很少呢?总的来说,地球处在动态中,而月球处于非活动状态。
首先,月球没有大气层,不会像陨石进入地球大气层时由于摩擦而燃烧并变小变慢,因此造成的撞击更直接;其次,月球没有构造运动,不会像地球一样经过漫长的地质构造改变了地表的形态,而是保留了从月球起源至今所有撞击的证据;再次,月球没有风、植被和海洋,陨石坑不会被侵蚀,而是要么掉入海中,要么被植物所覆盖;最后,月球表面悬浮的灰尘,也让撞击坑看起来比实际上更大。
月球上有太阳系中最大、最古老的撞击坑,它被称为“月球的南极-艾肯特盆地”(South Pole-Aitken Basin),这个延伸了大约2000公里的陨石坑,据推测是由一颗直径150到250公里的小行星以每秒15到20公里的速度砸向月球形成的,至少有39亿年的历史。
对地球来说,6600万年前的一次小行星撞击,造成了大规模的物种灭绝,幸好这种“毁灭性”的陨石撞击并不常发生。但是,无论对于地球还是月球来说,被小型陨石撞击的频率都不低。
阿波罗12号、14号、15号和16号登月任务中,均在月球上放置了地震勘测设备,创建了阿波罗月面实验装置(ALSEP)。四台设备在1977年因为经费及能量供给问题停止工作,但是在运行的一年时间里,共记录了12000多次月震事件,其中10%与陨石撞击有关。
使用小型望远镜,我们就可以观察到月球上保存完好的复杂陨石坑,比如哥白尼陨石坑(Crater Copernicus)。它带有以撞击坑为中心向四周辐射的辐射纹,是陨石撞击时,月球深层物质飞溅,覆盖了原本的表层物质造成的。
哥白尼陨石坑直径为93公里,形成于8亿年前,是月球最年轻的大型陨石坑之一,也是天文爱好者们喜欢的观测对象。
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