月球在缩水。
过去4亿年里,它的半径缩小了大约45米。听上去不多,但对一个直径3400多千米的天体来说,这点收缩足以在表面挤出上万条裂缝。
这些裂缝都是活的断层,随时可能引发月震。而且在月球上,找不到一块能保证安全的地方。
最近发表在《行星科学杂志》(The Planetary Science Journal)上的一项新研究,利用NASA月球勘测轨道飞行器相机(LROC)的影像,在月球表面辨认出了超过1万条年轻的断层。研究作者之一、美国史密森国家航空航天博物馆荣休资深科学家沃特斯(Tom Watters)在声明中说,LROC影像揭示的年轻断层数量远超他的预想。
这些断层的典型特征是一种叫叶状陡坎的地形,弯弯曲曲,像月壳上挤出的褶皱。月球内部在慢慢冷却,体积缩小,外壳被压缩,地面就皱起来了。
这个过程不算意外。主流理论认为,大约45亿年前,一个火星大小的天体撞上了地球,溅起的炽热碎片在太空中聚成了月球。刚出生的月球是滚烫的,此后一直在降温。热胀冷缩,月球收缩是自然的事。
真正让科学家在意的,是收缩带来的后果。
2019年,沃特斯和同事就发现,这些月球表面的褶皱其实是仍在活动的断层,而且还在引发月震。阿波罗任务留在月球上的地震仪,曾记录到发生在这些断层附近的月震。
这一发现立刻牵动了NASA的阿尔忒弥斯计划团队。2024年的一项后续研究证实了他们的担忧:阿尔忒弥斯3号(现已改为阿尔忒弥斯4号)提出的13个候选着陆点中,有些离月震的潜在震中区域近得让人不太舒服,山体滑坡之类的风险不容忽视。
新研究让情况更棘手了一些,问题出在月球的结构上。
地球表面是一幅拼图,由15块岩石圈板块拼成,大约90%的地震和构造活动集中在板块边界附近。所以地球上的地震虽然频繁,但有大致的规律可循,科学家至少知道哪些区域风险更高。
月球完全不是这样。它只有一整块壳,史密森学会在声明中的说法是,月球只有一整个大板块,就像一个完整无缺的外壳。挤压的力量没有固定的出口,可以在任何薄弱处释放。断层滑动引发的月震,或者新断层的形成,可以发生在月球上的任何地方。
没有板块边界可以参考,也就没有高风险区和低风险区的明确划分。这给正在规划载人登月的工程师出了一道难题。
研究团队还提出了一种可能的解释:月球最早期覆盖着一层很厚的风化层,相当于给月球内部盖了一床厚被子,阻止了热量散失,也延缓了冷却收缩。
照这个说法,月球表面的这些褶皱可能是相对晚近才开始出现的,大约起始于月球地质年代中的哥白尼纪,也就是大约11亿年前。如果收缩速率大致稳定,那么月球半径每100万年缩小6到11厘米。
沃特斯还说,随着月球内部继续冷却收缩,现有断层还会继续生长,新的断层也会继续形成。
不过这并不意味着登月计划要打退堂鼓。新研究也发现,月壳较厚的区域断层更少,这些地方可能比其他区域更稳定。在送人上去之前,把目的地的脾气摸清楚,总归不是坏事。
~~~~~~
图一:月球内部热量滞留假说示意图。厚厚的风化层像保温层一样阻止了月球内部散热,使其至今仍在缓慢冷却收缩,并在月壳上持续产生断层,图源:Intuitive Machines/Rick Hoppe/Smithsonian Institution图二:以月球正面为中心的全球分布图。红线标出了超过8900条叶状陡坎的位置,蓝线标出了超过2000条小型月海皱脊的位置,图源:NASA/ASU/Intuitive Machines/Smithsonian图三:月球北极附近穆歇L撞击坑永久阴影区内的叶状陡坎,图源:NASA/KARI/ASU/Intuitive Machines/Smithsonian图四:强浅源月震的可能位置分布(洋红色圆点和浅蓝色多边形区域)。蓝色方框为当时提议的阿尔忒弥斯3号候选着陆区域,图源:NASA/LROC/ASU/Smithsonian Institution
信源:Lee, Gayoung. "NASA Images Reveal 10,000 Young Faults on the Moon. That’s a Problem." Gizmodo, 15 Oct. 2026



