月球表面神秘的漩涡从何而来?

布朗大学的科学家最近提供了证据,证明月球漩涡——分散在月球上的一个小亮区——是由1亿年前的几次彗星撞击造成的。在舒尔茨教授和他的学生最近发表的一篇论文中,他们使用最新的计算机模型模拟了彗星撞击月球表面土壤的动态现象。模拟结果表明,彗星撞击可以解释月球涡旋的许多特征。

几十年来,月球漩涡一直是科学家们争论的焦点。这些弯曲和旋转的明亮土壤可以在月球表面延伸数千公里。大部分位于月球背面,但正面也存在。比如著名的赖纳斯伽马涡旋位于月球正面的西南角,可以通过望远镜观测到。舒尔茨说,当他还是一名天文爱好者时,赖纳斯伽马漩涡是他最喜欢的观测目标。

乍一看,月球漩涡与周围的环形山和其他地貌无关。“似乎有人用手指画了它们,”舒尔茨教授说。"关于月球漩涡的起源有一场激烈的争论."20世纪70年代,科学家发现月球涡旋与月球地壳的磁异常有关。

这一发现引出了一个假说,即月球漩涡表面含有月球早期遗留的磁性物质,其磁性远大于现在的月球岩石。强磁性的岩石扭曲了太阳风的轨迹,也使它上面的月球土壤受太阳风的影响变暗,所以看起来比周围的土壤要亮。

然而,舒尔茨持有截然不同的观点。他的想法来自于对阿波罗计划登月舱着陆过程的观察。“当登月舱发动机产生的气流冲刷月球表面时,你可以看到登月舱周围的整个区域都是光滑明亮的。这也是我开始思考彗星撞击的部分原因。”

彗星周围携带着一种独特的气体环境,这种气体环境被称为彗发。舒尔茨认为,当小彗星撞击月球表面时,来自彗星的气流会冲走月球表面松散的漂浮土壤。与登月舱的气流不同,小彗星的彗发气流会产生明亮的漩涡。

舒尔茨在1980年的《自然》杂志上介绍了他的观点,主要解释了气流是如何在月球表层土壤中造成亮涡的。月球表层土壤中的结合粒子散射太阳光,使其看起来更暗;当空气吹走这些粘结的颗粒时,暴露的光滑表面显得比周围的其他区域更亮,尤其是当太阳以一定角度照射在光滑表面上时。对于雷纳伽马涡旋,它在新月日出前达到最亮。

随着计算机模拟技术的发展,舒尔茨和他的学生布鲁克·塞尔决定用这项新技术再次研究彗星撞击的问题。他们最近的模拟结果表明,彗星和彗星的冰粒确实将月球表层土壤中的颗粒吹走,形成了一条延伸数千公里的条纹,而这条条纹的出现也受到了彗星漩涡的影响。

此外,舒尔茨的彗星影响理论也可以解释磁异常。模拟结果显示,彗星撞击会融化月球表面附近的一些微小颗粒,这些颗粒富含铁,融化后它们会再次冷却,同时记录下磁场特征。总的来说,舒尔茨的研究成果从多方面解释了月球漩涡的形成机制。然而,月球漩涡争论的最终和彻底解决仍需要在新的月球任务中进行。

就现有理论而言,虽然月球漩涡很可能是彗星撞击形成的,但这并没有解决关于月球漩涡的争论,还需要更多的证据来证明其成因。