月球近侧的重力梯度图显示了月球地幔翻转产生的两股钛铁矿累积下降气流。图片来源：美国科学促进会网站
大约45 亿年前，一颗小行星撞击了年轻的地球，将熔岩送入太空。慢慢地，这些碎片融合、冷却、凝固，形成了月球。根据8日发表在《自然·地球科学》杂志上的一项新研究，亚利桑那大学的研究人员将月球引力场的分析与月球演化的早期模型相结合，以确定月球是否是在月球诞生后从其原始岩浆海洋凝固而成的。据说他讲述了局势逆转的故事。解决围绕月球“不平衡”地质的长期谜团。这些发现为了解月球内部的演化提供了重要的见解，并可为地球和火星等行星的演化提供信息。
月球形成得如此之快，环境又如此炎热，以至于它可能被岩浆海洋覆盖。随着熔化的岩石逐渐冷却和凝固，它形成了月球的地幔和满月时看到的明亮的地壳。然而，在比地球表面更深的地方，月球的平衡被严重破坏。模型表明，岩浆海洋的最后残余物结晶成致密矿物，包括钛铁矿。
研究人员解释说，这些重矿物会导致重力不稳定，因为它们比下面的地幔密度更大。不知何故，在接下来的几千年里，这种致密的物质沉入内部，与地幔混合，融化，并以我们今天观察到的富含钛的熔岩的形式返回到月球表面。
那么，钛铁矿是随着月球地幔因重力而翻转而一点点下沉的，还是月球完全凝固后一下子全部下沉的呢？它是在整个月球内沉入内陆，然后在近侧升起，还是先移动到近侧然后落下？
在一项新的研究中，研究人员将富含钛铁矿的沉积层的模拟与美国宇航局GRAIL（重力恢复和内部结构实验室）任务检测到的一系列线性重力异常进行了比较。
GRAIL 任务测量的重力特性与钛铁矿层的模拟结果一致。正如GRAIL所揭示的那样，钛铁矿物迁移到月球近侧，并以片状瀑布的形式沉入月球内部，留下的痕迹导致月球引力场出现异常。
研究人员的观察还揭示了这一事件的年龄。据说钛铁矿层在42.2亿年前就已下沉。
研究人员表示，这是他们第一次发现月球演化关键阶段的物理证据。模型和数据的正确结合将揭示月球地幔引力反转的秘密。 （记者张嘉欣）
来源：科技日报
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