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嫦娥四號登陸點艾特肯盆地是迄今為止月球上最大的撞擊盆地(英國《衛報》網站)
1月6日報導 美媒稱，一個名為嫦娥四號的中國登陸器創造了歷史：登陸器首次在月球背面軟著陸。具體來說，它降落在月球南極-艾特肯盆地。這處盆地直徑約2500公里，核心位置深約8公里。
據美國《福布斯》雙周刊網站1月4日刊登的一篇題為《解析中國嫦娥四號的著陸地點，月球的大疤》的文章稱，作者對月球非常著迷，它是地質奇觀，它的靜電塵埃包層有一種魔力。
月球最大撞擊盆地
關於嫦娥四號的著陸以及月球正面和背面差別的報導描述已經夠多了，但是著陸場地本身的獨特性質還沒有得到太多的關注。嫦娥四號著陸於很久以前由隕石撞擊產生的馮·卡門撞擊坑內。這個撞擊坑位於巨大的南極-艾特肯盆地中，該盆地是迄今為止月球上最大的撞擊盆地。它占了整個月球表面積的近四分之一。撞擊坑的大小取決於許多因素，從表面的地質情況到撞擊體的角度、速度和類型等。
2012年的一項研究顯示，曾有一個直徑170公里的天體以每秒10公里的速度撞向月球南極。而當年發表的另一篇文章可能，一個以每秒15公里的速度運動的直徑200公里的天體以45度的傾斜角度撞上了月球南極。不管怎樣，它都是巨大的：其直徑相當於與華盛頓和費城之間的距離。
英國《新科學家》周刊2007年的一篇文章稱，它的威力可能足以將月球撞翻。最初的撞擊可能發生在月球赤道附近（那里暴露在太陽系大多數天體的運動路徑中），撞擊破壞了月球軌道的穩定，導致其傾覆並使艾特肯盆地移到了月球南極。正如月球南極-艾特肯盆地的名字的雙重性質所表明的那樣，南極和艾特肯盆地並不是同義詞。該盆地並非恰好位於南極中心，只是與南極重疊。這也許是其他無數撞擊月球的天體隨著時間推移導致更多搖擺和不穩定的一個特徵。
圖為著陸器地形地貌相機拍攝的玉兔二號在A點影像圖。新華社發（國家太空局 供圖）
至少有39億年歷史
正如美國航空太空局所指出的，該盆地顯然是月球上最古老的撞擊盆地。之所以這麼說，是因為這是一個布滿隕石坑的盆地。它實際上已經被隕坑覆蓋，這意味著在那個更古老的、更大的隕石坑形成後又發生了大量撞擊。利用對天體撞擊月球頻率的了解，研究人員可以非常肯定它相當古老——大約形成於42.6億年前，也就是月球整體形成之後不久。不過，它究竟有多古老還是個爭議話題。到目前為止，還沒有從這個盆地直接提取到樣本來通過放射性分析確定其年齡。
不過，它至少有39億年的歷史，而這個線索就在它的名字當中。南極-艾特肯是一個盆地，而月球上的盆地幾乎都是差不多時間形成的：從月球正面的盆地采集的樣本顯示，它們形成於39億年前。而在那個時候之前，也就是離月球的火熱誕生更近的時候，月球表面很可能是一個覆蓋在巖漿泡沫海洋之上的外殼。然後是41億至38億年前的後猛烈轟擊期。在那個期間，太陽系中的大量巖石天體四處亂飛，對較大巖體造成的撞擊事件遠遠超過人們今天所見。這就產生了「月海」，也就是月球正面大面積的陰暗區，在一些人看來，它就像一個人的臉部。這些盆地是當小行星撕開月球表殼時從裂縫中噴出的熔巖洪流形成的。
目光敏銳的人可能會注意到，月球背面的盆地很少。相反，它主要由月面高地組成，那是一種完全不同形式的火山突起。那麼為什麼會有這種差異呢？從月球形成之初，地球強大得多的引力場就對弱小的月球及其自轉起到了巨大的影響。這意味著它被「潮汐鎖定」了，它的旋轉方式使人們從地球只能看到它的一個面——也就是人們所稱的月球正面。月球曾經離地球很近，而且兩者都曾經熔化過。這就意味著月球的正面曾不斷被地球的熾熱光芒加熱。
因此，這就使月球正面的表殼無法恰當地冷卻和增厚，由此蒸發出來的礦物質就被運送到了月球背面。最終，這導致了月球正面的表殼變薄，從而使小行星更容易撕開並產生了這些充滿熔巖的盆地。這或許也可以解釋為什麼月球正面的火山活動在12億年前結束，而復原能力更強、更厚的月球背面從25億年前開始就不存在火山活動了。這就使得南極-艾特肯盆地成為一個異數。它恰好在月球的背面，這意味著撞擊月球背面的這些「太空炮彈」遇到的表殼要比月球正面的表殼厚一些。再想想這個撞擊坑的大小，這都強烈表明那是太陽系歷史上最強烈的撞擊事件之一。
月球秘密有望揭開
不出所料，由於這一巨大的撞擊，南極-艾特肯盆地中也可以觀測到相當一部分古老的火山活動。根據2018年對該地區的研究，該盆地內外至少保存有129處月球陰暗區的熔巖流，這些熔巖流有22億至37億年的歷史，其中最古老的可以在朱爾·韋爾納隕坑中找到。月球經歷了兩次大型火山噴發期：一次是36億到32億年前，另一次是25億到22億年前，在月球正面和背面都有，盡管規模和形式大相徑庭。不過奇怪的是，與月球正面的盆地相比，南極-艾特肯盆地似乎並沒有出現25億至22億年前的第二次火山活動高峰。
那麼，失蹤的這次火山活動是怎麼回事？這份2018年的報告認為，產生該盆地的撞擊的影響是非常巨大的，以至於該區域的大部分表殼都被剝落了。這意味著，潛在的巖漿更容易接觸寒冷的太空空間，從而使其迅速冷卻並阻止此後發生大量噴發活動。另外，它可能還缺少在月球其他地方發現的能夠長時間維持巖石熔化的放射性元素。即便當時的撞擊穿透了整個月殼，但這個巨大盆地中僅有3%至4%布滿了火山巖沉積——這與月球正面看到的大量火山巖沉積大相徑庭。許多不確定性和謎團依然存在——尤其是關於盆地的形成及其混亂的化學構成。
畢竟，在地球上可以做的地質研究是有限的。幸運的是，像嫦娥四號——配備有探地雷達等設備的著陸探測器——這樣的太空器或許能夠帶來更多希望。它與今後前往月球表面的任務將為揭開這些科學謎團帶來一些曙光，而且隨著時間的推移，月球的秘密也將繼續被揭開。