三張月球圖像，從左到右：我們眼中的月球（左）；月球地形高程圖（中）以及月球重力場地圖（右）

科學家近日在月球上發現一個隱藏於地下的巨形的方形結構。這一結構寬2500公里，科學家們認為這是一條古老的裂谷系統，後來其中充填了岩漿。

　　這 一結構位於月球風暴洋位置，研究人員在2012年發射的美國宇航局Grail探測器的重力場數據中發現了這一結構。而現在，在我們知道了這一結構存在的情 況下，我們再去有意識的觀察這一區域的地表結構，便會發現從地表也能隱約看到這一隱伏結構的線索。比如說冷海(Mare Frigoris)。這是月面上一個早已被長期觀測的暗色區域，現在看來很顯然這是這一古老裂谷系統的一個邊界。

　　傑弗裡·安德魯斯-漢納 (Jeffery Andrews-Hanna)教授來自美國科羅拉多礦業大學，他表示：「這個結構如此巨大，真是令人驚歎。其覆蓋了大約17%的月面總面積。而如果你將它

　　換算到地球上，那它就相當於將北美，歐洲和亞洲全部加在一起的大小。」他說：「當我們第一次在Grail的數據中識別出這一結構時，我們都被它的巨大規模 震撼了，它是如此的清晰，但又是如此令人難以置信。」有關這一發現的相關論文已經刊載於近日出版的《自然》雜誌。

　　那麼，這一令人驚歎的結構究竟是如何產生的呢？

　　安德魯斯-漢納教授和同事們注意到，風暴洋區域存在很多天然放射性元素，如鈾，釷和鉀。

　　在月球早期，這些放射性生熱元素的存在可能導致月殼加熱，而當其最終冷卻收縮時便會產生裂隙，這些裂隙導致月表開裂，形成深谷。這一裂谷系統的幾何特點洩露了天機。

　　在地球上，冷卻和收縮一般會傾向於產生六邊形狀，其角度一般是120度。愛爾蘭北部著名的「巨人之路」便是這一情況的小規模經典案例。然而即便在大得多的尺度上，如東非大裂谷系統，一些地質上的線性結構仍然傾向於遵循這一規律。

　　風 暴洋的大型方形結構遵循著同樣的原則——由於整個結構覆蓋在月球這個球體之上。這就意味著其邊與邊之間的夾角角度會超過90度。安德魯斯-漢納表示：「我 們所見到的是球面幾何學上的小把戲。對於這樣尺度規模上的結構，一個具有120度角度的多邊形實際上會呈現出四邊形的外觀，而不是六邊形。」

　　研究組目前還無法判斷這一裂谷系統是如何產生的，但根據阿波羅登月項目帶回的月球岩石樣品的定年測試資料判斷，這一裂谷系統應當是在大約35億年前被火山熔岩流充填的。

　　這項新的研究從某種程度上有助於解釋長期懸而未決的風暴洋起源問題。這一區域與月面上的其他區域有所不同，其形狀更接近圓形。對於這些區域來說，其形狀的形成與大型隕星撞擊事件之間的關聯度更大一些。

　　這 一研究成果同時也再次證明了Grail探測項目的豐碩成果，這是一項由美國麻省理工學院領銜開展的月球重力場精密探測項目。該項目包括兩顆一模一樣的衛 星，一前一後圍繞月球飛行，在一年的時間裡對月球重力場進行了精度空前的測量。當這兩顆衛星飛過月面上空不同的區域時，月球地表下隱藏的重力場異常就會被 探測到。

　　在重力場數據中，高達的山脈與深深的盆地在信號上的表現是不同的。但數據同樣還能揭示這些地區的岩石類型與密度方面存在的差異。具體到風暴洋的案例，Grail項目感知到了充填了整個裂谷系統的玄武岩質熔岩導致的質量變化。