法研究確認月球核心由鐵組成　具與地球相似流體外核及固體內核

最新刊於《自然》的法國研究，終於在人類登月後 50 多年，揭開月球的內部結構，表明這個衛星具有與地球相似的流體外核和固體內核。

早在任何探測器登陸月球之前，天文學家就對月球的結構感到困惑。 20 世紀上旬，天文學界對月球是否像火星的衛星火衛一 (Phobos) 和火衛二 (Deimos) 一樣是個原始的岩石天體，或是具有豐富的內部地質結構，一直激烈爭辯。

來自美國太空總署 (NASA) 阿波羅任務的數據暗示過，月球具有類似地球內部結構。當年的登月艇儀器收集的數據表明，月球內部可能由多層組成，中心有密度較大的物質分層，而在靠近表面的則為密度較低的物質分層。阿波羅計劃的太空人甚至在月球上留下了地震儀，後來發現月球有經歷月震。

然而，專家直到最近才能夠對來自阿波羅任務和其他月球探測器的大量數據進行分類，以更清楚了解月球內部結構。 2011 年 NASA 的研究曾提出，月球的外核是由液態鐵構成，並在與地幔相遇的地方形成了一個明顯的部分熔化層。該研究亦認為，月球可能有一個以鐵為基礎的內核。

是次研究則證實了這個鐵內核的存在。團隊使用阿波羅計劃和 NASA 2011 年重力回溯及內部結構實驗室 (GRAIL) 任務的地質數據，建立詳細電腦模型，並確定月球內核直徑約為 260 公里，相當於整個月球直徑的 15% ，而這個佔比亦可能解釋了為何內核過去很難被檢測。另外，內核的密度約為每立方米 7,822 公斤，非常接近鐵的密度。

該研究還發現了月球上地幔傾覆的首個證據。在這過程中，較熱的熔化物質從地幔升起，而這可以解釋到月表為何存在鐵元素的原因。

更深入地了解月球的內部結構將有助學者，進一步解開這個衛星的地質奧秘，例如曾經強大的月球磁場因為發生了甚麼事而消失。隨著政府機構和私人航天公司在這十年內為新的月球任務做準備，人類將會獲得更多數據了解月球。

來源：
Live Science, For the 1st time, scientists confirm the moon has a solid iron ‘heart’ just like Earth

報告：

Briaud, A., Ganino, C., Fienga, A. & et al. (2023). The lunar solid inner core and the mantle overturn. Nature. doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05935-7

文／AC