由于月球已經(jīng)被地球“潮汐鎖定”，這造成了它的自轉(zhuǎn)的周期剛好與它圍繞地球公轉(zhuǎn)的周期相等，因此地球上的我們，就始終只能看到月球相同的一面，而無法直接觀測到月球背面是什么情況。不過這也難不倒我們現(xiàn)代人類，利用各式各樣的無人探測器，我們依然能夠“繞”到月球背面進行探索。
根據(jù)一項發(fā)表在《自然》雜志上的新研究，科學(xué)家利用圍繞月球運行的探測器，在月球背面的一個被稱為“康普頓-貝爾科維奇”（Compton–Belkovich）的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一個神秘的巨型花崗巖巖體，探測數(shù)據(jù)表明，這個巖體寬約50公里，深度大約有6公里，其形成原因不明。
為什么要說“形成原因不明”呢？要回答這個問題，我們有必要先來簡單了解一下花崗巖的形成過程。
花崗巖是地球上一種常見的巖漿巖，主要由硅、鋁為主要元素的石英、鉀長石和斜長石構(gòu)成，還含有少量的以鐵鎂為主要元素的云母與角閃石。顧名思義，所謂的巖漿巖其實就是巖漿冷卻凝固后形成的巖石，不過形成花崗巖的巖漿有點特殊，它其實是由另一種被稱為玄武巖的巖石在部分熔融后形成的。
與花崗巖相比，玄武巖的密度更大，盡管它們也含有與花崗巖相同的成分，但它們卻還含有更多的鐵鎂質(zhì)含量高的礦物，如輝石、橄欖石等，由于不同的礦物有不同的熔點，因此隨著溫度的上升，玄武巖中首先熔化的就是硅鋁含量較高且熔點較低的礦物，然后才是鐵鎂質(zhì)含量高且熔點較高的礦物。
也就是說，在合適的溫度下，玄武巖就會只會部分熔融，而在這種情況下生成的巖漿，其硅鋁含量就會升高，相應(yīng)的其鐵鎂含量就會降低，當它們冷卻之后，就可能會形成花崗巖。
玄武巖其實也是一種巖漿巖，實際上，太陽系中已知的巖石星球都擁有玄武質(zhì)的地殼，這也不難理解，畢竟太陽系中的主要天體都形成于一片巨大的原始星云，在這些巖石星的形成之初，經(jīng)歷了太多的物質(zhì)碰撞和吸積，而這個過程產(chǎn)生的熱量，足以讓整個星球處于熔融狀態(tài)，當星球表面富含鐵鎂的巖漿之海冷卻之后，就形成了玄武質(zhì)地殼。
也就是說，包括月球在內(nèi)的太陽系中已知的所有巖石星球，應(yīng)該都有形成的花崗巖的物質(zhì)基礎(chǔ)，但過去的探測數(shù)據(jù)表明，花崗巖只在地球上廣泛存在，而在其他的巖石星球上，卻幾乎找不到花崗巖蹤跡，月球也不例外。
這是為什么呢？科學(xué)家認為，這是因為地球擁有兩個其他巖石星球上不具備的獨特“優(yōu)勢”，它們分別是：1、板塊構(gòu)造運動；2、星球表面存在大量的水。
簡單來講，地球的巖石圈并不是一個整體，而是分為了若干板塊，在地球內(nèi)部物質(zhì)活動的驅(qū)動下，這些板塊會不停地運動，這就被稱為板塊構(gòu)造運動。在此這過程中，板塊之間就會不可避免地發(fā)生碰撞，時不時地還會出現(xiàn)一個板塊向另一個板塊的下方俯沖。
由于地球內(nèi)部的溫度會隨著深度的增加而上升，因此當一個玄武質(zhì)的板塊發(fā)生俯沖時，它所處的環(huán)境溫度就會不斷上升，于是其中的硅鋁含量較高且熔點較低的礦物就會首先熔化，進而形成富含硅鋁的巖漿，而這些巖漿正是花崗巖的“前身”。
需要注意的是，在這個過程中，地球表面的水起到了不可或缺的作用，這是因為水加入到巖石中以后，可以顯著降低巖石的熔點，進而使其發(fā)生熔化，除此之外，水還可以大幅增加巖漿的流動性，使其更容易上升到淺部地殼，進而形成花崗巖巖體，因此可以說，在板塊俯沖的過程中，如果沒有水，花崗巖就不可能形成。
值得一提的是，地球表面有大片的陸地，也有大片的海洋，我們可以將地球表面陸地區(qū)域的地殼稱為“陸殼”，將海洋區(qū)域的地殼稱為“洋殼”。
科學(xué)家在過去的研究中早已發(fā)現(xiàn)，地球的“陸殼”普遍都很古老，其“年齡”至少都有10億年，最古老的可以追溯至40億年前，而“洋殼”則普遍很“年輕”，其“年齡”都沒有超過2億年，更重要的是，花崗巖是構(gòu)成“陸殼”的主要巖石類型之一，而“洋殼”則不同，它主要是由斜長石和鐵鎂質(zhì)含量高的輝石和橄欖石等暗色礦物構(gòu)成，在巖石類型上主要為玄武巖。
科學(xué)家認為，之所以會出現(xiàn)這種情況，其實就是因為地球的“洋殼”在過去的日子里，因為板塊構(gòu)造運動而不斷地俯沖到“陸殼”之下，進而使“陸殼”的花崗巖不斷增多，同時也讓“陸殼”能夠長久地保留下來。
綜上所述可知，一顆星球上想要大量地形成花崗巖，就應(yīng)該同時具備“板塊構(gòu)造運動”和“星球表面存在大量的水”這兩個條件。顯而易見的是，這兩個條件月球都不具備，然而此次研究卻在月球背面發(fā)現(xiàn)了這個神秘的巨型花崗巖巖體，其寬度可以高達50公里，這就令科學(xué)家們感到非常困惑了。
所以我們目前就只能說這個巨型花崗巖巖體的形成原因不明，不過一個合理的推測就是，月球有可能存在著某種其他的花崗巖形成機制，期待在進一步的研究中，科學(xué)家能夠揭開這個謎團。
（參考資料：Remote detection of a lunar granitic batholith at Compton–Belkovich. Nature (2023). doi.org/10.1038/s41586-023-06183-5）
聯(lián)系客服
