溯鷹
更明亮的“暗面”
地球上的晝夜交替,為我們直觀傳達著星球會不停自轉的觀感。但有心人會發(fā)現(xiàn):無論你在什么時候抬頭看月球,看到的永遠都是同一張“月宮桂樹”的圖景,幾乎沒有半點偏移,就仿佛月球從來不轉動似的。這種現(xiàn)象的本質,乃是月球的公轉和自轉周期相同。于是,在地球上看過去,月亮就永遠以一面朝著地球,而另一側則永遠背對著地球。
永遠背對地球的那一側,被人們形象地稱為“月之暗面”。隨著嫦娥四號成功登月,對月球背面的關注也突然多了起來??墒牵绻蜷_月球背面的完整照片,映入腦海的第一印象想必會令你大吃一驚:它和月球正面之間的地貌差別太大,根本就像是另一顆截然不同的星球。
在正面,黯淡低洼的月海占了表面積31%之多,這些月海和明亮的月陸之間斑駁陸離、交相輝映,構成了美麗神話中的形象圖案。然而在背面,月海卻僅有區(qū)區(qū)2%,蒼白的月陸覆蓋了一切,其上布滿了密密麻麻的隕擊坑。由于月陸比月海的顏色更淺,可以說“月之暗面”不僅不暗,甚至比正面還要更明亮。
明暗背后的成分差異
月陸和月海明亮程度的不同,本質上是構成這兩種地貌的巖石成分不同。為了把觀感層面上的差異和巖石成分層面上的差異聯(lián)結起來,科學家引入了色率這個概念,它被定義為巖石中鎂鐵質礦物的單位體積百分比。由于鎂鐵質礦物一般都呈現(xiàn)黯淡的色澤,因此這個比率與巖石整體的色調密切關聯(lián)。
月陸的成分是斜長巖(Anorthosite),這種巖石幾乎清一色由鈣長石(Anorthite,CaAl2Si2O8)組成,其間幾無鎂鐵質礦物伴生。月海則截然相反,由玄武巖(Basalt)構成,這是來自地幔的原始巖漿噴出地表凝固而成的一種巖石,含有較多的原始礦物,譬如輝石和橄欖石。由于這些礦物都是鐵鎂的硅酸鹽,月海整體在色澤上也就頗為黯淡。
月球圓乎乎的外觀,表征著它是一顆達到了靜力平衡的球體。此外,它又不像地球那樣幾十億年內部持續(xù)活躍,導致巖石圈板塊永遠在地球表面到處移動。月球地殼自凝固起,幾無活躍的構造活動。以這些事實為前提,結論只能是“月球各處巖石圈的成分理應均衡”。
可事實呢?正如前面所說,月球正面與背面巖石圈成分幾近天壤之別,就仿佛月球有意要把自己身姿最豐富的那面秀給地球,而把自己的麻子臉悄然藏在咱們看不到的角度似的。
為什么月球兩面判若兩個世界?最保守的回答自然是:不知道。這就是月之暗面,人類從未踏足的未知邊界。由于缺乏實地資料,人們只能語焉不詳?shù)厥崂磉@顆衛(wèi)星的簡史,而把開拓的可能性留給一代又一代的旅人。
就是在這樣一個時間節(jié)點上,嫦娥四號踏上了45億年前的異星陸地。
月球簡史的插入頁
月球誕生于45億年前。這泱泱45億年的歲月被分為5大紀元,盡管每個紀元里的記憶都無法清晰追溯,但一些標志性的大事件,多少為這顆銀色衛(wèi)星的編年史,豎起了一座座恢弘而又分明的信標。
太初之時的第一信標叫做大沖擊。一顆叫做忒伊亞的原行星撞上了地球,巨大的沖擊力撕裂了地球的地殼,擊碎了地球的地幔,把無數(shù)碎片拋向地球外側軌道,這些碎屑圍著地球構成了如同今日土星一般的星環(huán),而后逐漸融合,形成了今日的月球雛形。
第二信標是結晶分異。無數(shù)碎屑的融合,令它們的動能轉換為新生月球的內能。初形成的月球表面,因而維持著熔融態(tài)的熾熱巖漿海。隨著巖漿海逐漸冷卻,內部物質紛紛達到凝固點開始結晶。比重較大的鎂鐵質礦物紛紛沉入深處,形成月球的地幔;而比重較輕的斜長石則漂浮在巖漿海的表層,逐漸凝固為明亮的月陸。
這些事情發(fā)生在距今45億~39億年前的前酒神紀(Pre-Nectarian)。由于月球大地構造作用匱乏,巖石圈應力微弱,此時形成的雛生月陸理應是一片平坦的。
但39億年前的太陽系并不是一個僅憑安分守己就能安然無事的世界。木星等外側大行星進行軌道調整,將無數(shù)小行星拋向了太陽系內側,如同炮彈一樣對內側軌道天體——包括地球和月球在內——進行無差別高頻轟炸,從而構成了今日月陸上密集的隕擊地貌。這便是月球編年史的第三信標,酒神紀至雨海紀(距今39億~32億年前),著名的后期重轟炸(LHB,Late Heavy Bombardment)。
在后期重轟炸期間,月球內部的結晶分異也在持續(xù)進行。月海玄武巖大部分噴發(fā)于晚雨海紀(距今38億~32億年前),而一經(jīng)噴發(fā),便形成了今日可見的月海輪廓。而后的愛拉托遜紀(距今32億~11億年前)和哥白尼紀(距今11億年前至今),由于月球內部地質活動和太陽系行星際事件整體消停,對月球地貌的整體塑造作用幾乎可以忽略。
至此月球簡史完結。然而,這里顯然缺失了重要的一章,因為其中沒有任何一個事件,可以說明月球兩側成分的高度差異性。
固然,后期重轟炸作為一種外因,可能在轟擊月球的過程中導致非均質性,但這好歹是一個以億年為時間單位、以億萬千米為空間跨度的事件,月亮走位再風騷,也不至于億萬年里只有一面挨炸吧!何況對月面隕石坑進行測年統(tǒng)計也表示:兩側隕石坑的形成年代皆集中于距今42億~38億年之間——換句話說,當時月面兩側接受隕擊的幾率是均等的。
顯然,這其中應該插入一些事件,以解釋月球這種不正常的“偏向性”。于是,有人給出了一個大膽的假設:我們的地球一開始,可能有2顆月亮。
第二個月亮,第二只玉兔
第2顆月亮在哪兒,后來被天狗吃了嗎?當然不是。根據(jù)這一假說,第2顆月亮(姑且按照天文學家的命名法則,稱之為“地衛(wèi)二”好了)之所以在今日的夜空中消失不見,是因為它在形成之后不久,便撞在了今日仍在的這顆月亮上。
在這種假說里,2顆月亮皆形成于地球和忒伊亞相撞之后,由濺飛至地球軌道的碎片融合而成。由于碎屑吸積的隨機性,月球和地衛(wèi)二之間有著先天的角速度差異。不久之后,二者便發(fā)生了撞擊。第2顆月亮如同泥巴似地糊在了月球背面,導致背側地殼明顯加厚。
而后的故事依然相同:后期重轟炸如期而至。只不過,那些撞向背面的天體,由于遇到了一個“加厚版”的月陸,不容易砸穿,自然也就無法為地幔深處熔融的巖漿提供涌至地表的裂隙通道。而正面的“原版月陸”較薄,在小行星撞擊中慘遭砸裂,就為巖漿的上涌提供了通道。當這些來自月幔的原始巖漿汩汩流出,如同洪水一般注入到月表隕石坑內,便在月球正面形成了諸多低洼而平坦的月海。
事實是否真的是這樣。目前唯一的回答仍然是:不知道。畢竟這只是一個假設,只能提供一種可能性解釋月球兩側的巨大差異。至于這種可能性是否與事實匹配,只有實地調查才有進一步發(fā)言權。作為目前人類向月球背面派遣的僅有的實地調查者——嫦娥四號連同月球車玉兔二號,已經(jīng)安然降落在了月球南極——艾托肯盆地。這個疑似遭受了月?;烊镜谋硞扰璧?,用一種同時混融了月陸與月海的奇異光澤,闡釋著可能已經(jīng)觸手可及的未知奧秘。