月球不是規則球形,而是極直徑略小于月球赤道(以下簡稱“赤道”)直徑的天體。仔細觀察月球形狀,我們會發現它好像被人用拇指和食指捏住兩極“擠”過一樣。

    這一現象並不稀奇,因為在久遠的月球形成初期,月球自轉產生的離心力可能使岩漿尚未冷卻的月球赤道地區“鼓”出一塊。然而,這只是關於月球形狀的種種假設之一,儘管人類已經登上月球,但眾多的月球之謎仍待科學家一一破解。

形狀不規則

    早在18世紀末,法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯就注意到,形狀不規則的月球自轉時會發生“顫抖”。

    “謎團在於月球太扁了,”美國麻省理工學院地球物理學與行星科學教授瑪麗亞·T·朱伯告訴《紐約時報》記者。

    20世紀六七十年代,太空探測器發現,處於月球與地球地心連線上的月球半徑被拉長,也就是說,如果沿赤道把月球分成兩半,截面不是正圓,而是像橄欖球一樣的橢圓,“球尖”指向地球。但迄今無人能就月球當前形狀的成因給出完全令人信服的解釋。

品質不均勻

    一般認為,45億年前,一個火星大小的天體撞擊地球,產生的部分碎片形成月球,但這也僅限于推測。

    月球形狀的另一個謎團是,月球面對地球一面在物質構成及外貌方面與背對地球一面差異很大:前者地殼比另一面地殼薄許多,並擁有由玄武岩構成的廣闊平原,這些平原被稱為月海,這是很久以前月球表面火山噴發的結果。背對地球的一面地殼厚很多,有更多隕石坑,幾乎沒有月海。

    一定程度上,月海中密度較高的玄武岩使月球的品質中心不在幾何中心,偏離了約1.6千米。但是,遷移的發生過程尚不清楚。

月地漸遠離

    法國人拉普拉斯在18世紀末發現月球形狀不規則難能可貴,然而,他沒有看到的是,月球正在逐漸遠離地球。月球每年遠離地球約3.8釐米。

     現在的月球自轉和公轉週期相同,所以它的一面總是朝向地球。科學家估計,和現在約38萬千米的距離不同,早期的月地距離可能只有約2.6萬千米。由於天體運行軌道半徑與天體轉速有關,按照這一假設,1比1的自轉公轉週期比可以解釋當前月球形狀不規則的現象。

    還有一些科學家假設,月球形成初期的自轉公轉週期比為3比2,也就是公轉2週期間自轉3周,這種情況至多持續了幾億年,最後因為潮汐力而自轉降速,自轉公轉比穩定為現在的1比1。計算結果表明,這段自轉比公轉快的時期可能提供足夠的力,為月球形成目前的形狀準備了條件。