揭月球形成之谜：超分辨率月球重力场

近日，美国宇航局公布了一项令人瞩目的发现：其研制的“双胞胎”月球轨道探测器成功绘制出了月球的高精度重力场分布图。这一成就被形象地称为“圣杯”计划。

通过深入研究和修正，科学家们获得了被称为“布格”重力异常图的月球图像。在这张图中，红色区域表示存在更强的重力，而蓝色区域则显示出较弱的重力场。这种差异揭示了月球内部构造的奥秘，包括外层壳体厚度和地幔密度的不同。

美国宇航局的探测器在轨道运行期间，对月球的重力场进行了详细的探测，绘制出了这张令人惊叹的视图。从图上可以看到大量的撞击坑痕迹，展现了早期月球是一个充满撞击的天体。这一发现与科学家对岩质行星在数十亿年演化过程中受到小行星和彗星撞击的理解相吻合。

这两艘“圣杯”探测器通过发射无线电波确认间距，绘制出了月球的重力场地图。在测量过程中，探测器飞掠月球表面时，会经过不同地区的重力场，如山脉和环形山。这些地区的隐藏质量以及探测器之间的距离变化，都为揭示月球内部构造提供了重要信息。

首席科学家玛丽亚·朱伯表示，这次绘制的月球重力场地图比之前的分布图更加精细，显示出月球比想象中更加破碎的外观。研究表明月球的壳体或最外层部分比科学家之前想象的要薄得多，大约只有25英里的厚度。

这一研究成果在地球物理联盟会议上以及《科学》期刊上发布。为了收集相关数据，洗衣机大小的探测器在掠过月球表面上方约35英里的轨道上编队飞行。它们测量到的数据揭示了月球地下围岩的长度是地球的50倍，宽度也达到了约1000倍。

产生的重力场地图显示了月球内部似乎是异常光滑的，符合月球是由撞击形成的假说。科学家认为，压裂的部分可能已经渗透到月球地幔深处。该地图还详细揭示了月球上的火山、盆地和撞击坑等地形特征。

关于早期太阳系形成时地球曾拥有两个月亮并发生碰撞的假说，朱伯认为在高分辨率的重力地形图上并没有发现碰撞的证据。这项探索任务将在本月晚些时候结束，两艘重力回溯及内部结构实验室探测器将最终撞击月球表面。其中，图2展示了长达300英里的线性重力异常分布区，这是为了测量重力异常分布而绘制的重力梯度图的一部分。