月球内部终于有了答案：科学家确认其核心是“铁质实心球”
关于月亮内部到底是什么样子，人类讨论了几十年。而如今，这个争论终于有了更清晰的方向——当然，月球依然不是传说中的“绿色奶酪”。
2023 年 5 月公布的一项综合研究显示：
月球的最深处存在一个与铁密度相当的固体内核。
科学家们希望，这一结果能够为长期以来关于“月核到底是固态还是液态”的争论划上句号，也能进一步帮助我们重建月球的形成历史，从而推断早期太阳系是如何演化的。
相关背景：中国此前从月球背面带回的样本，也加深了人们对月球内部结构的兴趣。
研究由法国国家科学研究中心（CNRS）的天文学家阿瑟·布里奥（Arthur Briaud）团队主导。科研人员在论文中写道：
“月球曾经存在磁场，这为其内核结构提供关键线索，而我们的建模结果支持‘全球地幔倾覆’这一理论，有助于重构月球在太阳系早期的撞击历史。”
如何窥探一个星球的内部？依赖“地震之声”
要知道一个星体内部的组成，最有效的方法就是分析地震波。
地震波穿过地表时会被内部不同密度的物质折射或反射，从而让研究人员绘制内部结构图。
阿波罗计划曾在月球布置地震仪，留下了宝贵的月震数据，但当年的仪器分辨率有限，无法精确辨别月核是固态还是完全熔融。
我们只知道：
月球有流体外核；
但“是否存在固体内核”一直没有共识。
因此，Briaud 团队汇总了多项现代数据，包括：
月球与地球的引力相互作用导致的形变，
月球轨道微小距离变化，
月球质量分布与密度相关数据，
激光测距实验结果等。
然后，他们建立多个“假设版月核模型”，并将每个模型与实际观测进行比对，以找到最符合现实的那一个。
研究发现一：月幔正在“翻动”
模型结果显示，最符合真实月球情况的模型，都指向一个现象：
月球深处正在进行“地幔倾覆”（mantle overturn）运动。
简单理解：
密度大的物质往中心下沉，
密度轻的物质往外上浮。
多年来学者提出，这种翻动或许能解释月球一些火山区域的奇特化学成分。新研究为这一理论又补上了关键证据。
研究发现二：月球的核心结构竟与地球相似
研究团队还发现：
月球内部与地球一样，拥有 液态外核 + 固体内核 的双层结构。
具体数据如下：
外核半径约 362 公里（225 英里）
固体内核半径约 258 公里（160 英里）
约占整个月球半径的 15%
内核密度：约 7822 kg/m³ ——几乎与铁完全一致
值得注意的是，这一结论与 NASA 研究人员蕾妮·韦伯（Renee Weber）2011 年使用改进地震分析技术得到的结果高度接近。当时她的团队曾估算内核半径约 240 公里、密度约 8000 kg/m³。
新研究不仅再次印证了这些早期模型，也为“月球拥有类似地球的铁质内核”提供了更强有力的支持。
这意味着什么？月球曾有磁场，而且很可能来自这个铁核
月球形成后不久曾拥有强大的磁场。科学家推测，这可能在32亿年前开始衰退。
而磁场的产生依赖于核心物质的对流与流动，因此：
核心由什么组成，就决定了磁场从何而来、为何消失。
这不仅关系到月球本身的历史，也可能揭示太阳系早期剧烈的撞击与演化环境。
未来：随着人类重返月球，我们可能不再依赖“推测”
随着各国准备重新登陆月球，科学家预计，在不久的将来，我们或许能够在月面直接布置更先进的地震仪器，甚至亲自探测月球内部，从而让这些结果得到最终验证。
月球的故事，可能才刚刚开始。
本文译自：sciencealert .由olaola编辑发布