月球从里到外还有很多的秘密,很少有人知道,这颗看似贫瘠的星球上居然蕴含着那么多地球上没有的物质。不管你信不信,月球都有可能是人类打开的第一个太空宝藏。
看似灰不溜秋的月球之上,其实有不少特有的矿藏和能源,如果能被有效地开采利用,会对人类的发展产生极其深远的影响。
根据目前的探测和统计,月球上已知的矿物有100多种,其中至少有5种是地球上所没有的。
值得一提的是,月壤中还含有地球上少见的氦-3,它是氦的同位素,地球上罕见,却在月球上储量巨大。它能在核聚变反应中释放出巨大的能量,却不产生放射性污染,被认为是“21世纪人类的完美能源”。
月球上能有这么多氦-3,主要是因为在过去的40多亿年的时间里,约有5亿吨氦-3粒子随着太阳风被打入了月球表层10~50米深的月壤内。
由于月球没有大气层和磁场,让大量的氦-3粒子能轻而易举地在月壤内“安营扎寨”,而地球上的氦-3则沿着地球磁力线在飞往南北极的过程中扩散至大气层中慢慢地消失了。根据科学家们的估算,月球上蕴藏的氦-3大约在500万吨,如果都用来发电,至少可供人类使用1万年。
除了氦-3,月球上还有一些丰富的矿产资源。比如在月球表层约5厘米厚的沙土中,居然含有上亿吨的铁矿,月球上可以说是遍布着氧化铁,非常便于开采和冶炼,只需把氧和铁分开就行了。在月球的月海中,玄武岩分布十分广泛,其中的钛铁矿(FeTiO 3 )资源总量竟达到了约1500万亿吨。
你知道吗,钛铁矿是制造宇宙飞船等航天器时经常要使用的一种原材料。
另外,月球上还有很多稀有金属,储藏量比地球还要多。比如月球高地三大岩石类型之一的克里普岩中就富含钾、稀土元素和磷,还含有铀、钍等放射性的金属元素,可用作核燃料。
有专家计算过,月球上的岩石中所含的稀土元素、钍、铀的总量大概分别为6.7亿吨、8.4亿吨和3.6亿吨,听到这么庞大的数字,确实让人吓了一大跳!或许你也想到了,虽然月球看上去并不适合人类居住,但现在仍有那么多国家想要登月甚至建立月球基地,并不是没有原因的,月球的利用价值显然还不小,这里确实有个巨大的宝藏。看来,我们还得继续挖出更多秘密才行!
图1.5 美国地质勘探局(USGS)发布的月球地质图 来源:NASA/GSFC/USGS
2019年年初,嫦娥四号探测器携玉兔二号月球车着陆月球时,着陆点是人类从未去过的月球背面,而在这里有月球上最大也最有名的坑洞——位于南极艾托肯盆地的冯·卡门环形山。艾托肯盆地直径达到了2500千米,深度有13千米,是太阳系内目前已知的最大、最古老的撞击坑。
美国阿波罗登月计划的前期阶段,曾对该区域进行过扫描,发现冯·卡门环形山附近的重力异常现象非常突出,具体表现为宇宙飞船会被拖拽到更低的轨道,或者飞船被推离预定的轨道高度。
于是,月球内部有外星人基地的传说不胫而走,而月球南极的那片黑暗区域就被当成了外星飞船的出入口。后来,美国发射了一对探测器,专门进行了一次全月球的引力测绘,结果表明:导致这个区域出现引力异常和复杂的地质活动的原因,可能是一次小行星的猛烈撞击。
后来,科学家们获得了越来越多的数据,这个推论又被进一步更新:艾托肯盆地可能存在一个小行星的墓地,大约42亿年前,一个巨大的小行星撞入了刚刚形成不久的月球,这个金属质地的天体,它的核心物质可能仍完好地保存在月球地下约290千米的深处,重量达到了惊人的2100多万亿吨,面积超过了5万平方千米,比3个北京的面积还要大。
如果月球下面确实存在一个超级金属大疙瘩,我们是否能够证实呢?按照人类目前的科技水平,即使是在地球上,也最多只能探索到地下约12千米,所以短期内人类根本没有能力深入月球290千米的地方去一探究竟。对于那个隐藏在艾托肯盆地下面的巨大金属块,虽然不能完全排除有高级文明的可能性,但还是可以用已知的自然规律来解释这个神秘的现象。
有人认为,小行星墓地里的物质主要由铁和镍组成,与地球的核心成分相似,小行星撞击后,铁和镍在高温作用下被深埋到了月球地下。也有一部分科学家认为这些金属可能来源于45亿年前的那颗火星大小的名叫“忒伊亚”的远古行星,它重重地撞上了远古时期的地球,部分身体的碎块被弹回了空中,逐步形成了月球,在月球的内部温度冷却下来后,就形成了现在这一大块密度很高的钛磁铁矿。
不过,这些推论都十分惊人,甚至颠覆了科学界此前对月球的认知,但是它们的确很好地解释了该地区为何会出现异常的引力,也成为迄今关于月球重力异常现象最好的解释。
图1.6 月球钛铁元素分布 来源:NASA/LPI