四月及六月的 S&T, Charles A. Wood 先生介紹一些月表地貌的歲月足跡, 相當有趣. 閒也閒著(望遠鏡閒, 生活一點也不閒...), 筆記下來先, 再貼些相片說明, 等天空露晴時再按圖索驥對照對照. 相片大多引用太陽系拍最好的 DCK(Daniel Chang) 兄大作, 重點在觀測目標, 太理論學問的東西能簡則簡, 免得被笑話... ^__^
小學自然課有教過, 地球大約 45 億歲. 嗯, 所以月球應該也差不多這個年紀.
太陽系誕生初期的環境想必不怎麼穩定, 外有橫衝直撞的飛沙走石, 內有滾滾熔岩來勢洶洶. 不管是來自外面的撞擊, 還是內在爆發的力道, 巨大能量組合讓整個月球熔岩密度較低, 含多數鋁成分的熔岩湧向表層, 如泡沫般漂浮其上, 而密度高以鐵成分為主的熔岩則沉向下方...
在此最初 6~7 億年間發生的撞擊還可能是巨大無比, 撞出好幾百甚或上千英哩寬大的撞擊盆地(Basin). 隨著熱輻射開始消散, 熔岩快速固化, 不過鈾元素與釷元素的放射性衰變發熱, 融化薄薄月殼底下的部分月幔層(月涵 Mantle), 蠢蠢欲動並從新形成的盆地中拼命尋找裂縫流出, 逐漸蔓延, 厚厚的溢滿年輕盆地表層, 形成暗色如下圖的雨海(Mare Imbrium), 晴朗海(Mare Serenitatis), 危難海(Mare Crisum)... 等地區.
流動的熔岩也留下切過蜿蜒渠道山谷的痕跡, 像阿波羅15登陸點附近的 Hadley Rille 就是其一. 由月幔層向上溢流出月表的熔岩還會讓整個盆地往下沉, 使得盆地邊緣因下沈而產生許多裂縫, 這可以由觀察晴朗海邊界許多朝向同心圓點的山谷走向得知. 而且冷卻固化的熔岩, 在山谷區內因空間不足形成不少斷層.
之後, 大約距離現在 38 億年起撞擊坑不管頻率或規模都大幅降低, 在此同時約 25~38 億年間, 月球的火山活動卻開始蓬勃發展, 並迅速達到頂峰.
那麼, 哪些坑是先噴或先撞出來的? 哪些又是後來者?
除了靠太空探月任務帶回來有限樣本的分析結果判斷以外, 大多只能建立各種科學模型來做推論, 簡單的比如說 A 的邊邊被 B 蓋掉, 那麼 B 就比 A 年輕... 那我就依專欄所言, 標幾個明顯可見地形的年齡順序, 日後觀月時想想它們的時間關係, 也許可以增添幾分感情... 其實雜誌裏面有, 標得一定比我好啦.
最老的是 (1)號的史密斯海 (Mare Smythii 373km), 然後依序是 (2)號的雲海 (Mare Nubium 715km) 與 (3)號的晴朗海(Mare Serenitatis 707km), 它們應該比 (1) 號稍微年輕一些而已. 接下來是 (4)號的酒神海 (Mare Nectaris 333km), (5)號的危難海 (Mare Crisum 418km), (6)號的濕海 (Mare Humorum 389km) 與 (7)號的洪堡海 (Mare Humboldtianum 273km), 以上都比 38億年的 (8)號雨海(Mare Imbrium 1123km) 老, 為什麼我們獨獨知道雨海是 38億歲? 因為阿波羅去過呀, 挖了不少樣本回來分析. 不久之後就輪到 (9)號的東方洋 (Orientale Basin).
不過在這些海呀洋呀之前, 還有更老的...
望著亮底但佈滿深色區塊的滿月, 再回頭想想月球誕生融合之初... 低密度, 富含鋁質的熔岩覆蓋表層, 形成薄薄的月殼, 也就是我們一眼望去, 所有大片延伸亮淺的底色, 這無疑是最最... 古老地形. 接下來呢, 就在月殼形成幾億年後, 一個位於南極的超大撞擊形成的 SPA (South Pole-Aitken), 這個超大 (2400km) 盆地據信是僅次於月殼最老的地形. 不過家裡望遠鏡看不見啦, 它的邊緣倒是堆積出連串高山可以一試, 山脈高達 1萬公尺, 叫做萊布尼茲山脈 (Leibnitz Mountains), 是月球最高峰. 我試著標註位置在 DCK 兄的相片上, 讓自己或有興趣的同好一起來認看看.
年老且被熔岩淹沒的盆地, 往往其邊界的環山(rims)已殘破不堪, 仔細觀察 2 跟 3 號的晴朗海, 雲海就沒什麼明顯的環形山. 而年輕的盆地則幸運的保有一些明顯的環形山, 比如雨海跟晴朗海間的亞平寧山脈, 以及酒神海邊邊的 Rupes Altai.
盆地(Basin)裏因為有許多火山活動, 會影響到在此盆地形成之前就先存在的撞擊坑, 由此特徵, 進而比較出彼此年齡. 比如說位於雲海之上, 雨海之下的三連坑, 老大 Ptolemaeus 與 老二 Alphonsus, 就可以看出其邊緣被雨海的噴發所侵蝕... 真的還假的? 雨海, 很遠耶... 還有從來沒去注意過的 Janssen 坑裏, 存在酒神海形成時之殘餘物, 據此推測 Janssen 坑比酒神海老一些... 這個就不貼圖了, 因為不管是侵蝕還是殘餘物, 像我這種大外行是分都分不出來啦. >"<
業餘的明明暗暗的大概認一下就好, 科學家們可嚴謹多了. 噴發物隨著年歲長短, 其"質"與"特徵"也大不相同, 追蹤它們的不同, 也可一探地理之妙. 大部分的盆地都可以發現古老的 (30~38 億年間) 噴發熔岩遺跡, 最老的熔岩在東側, 其中最大塊可見也是最熟知的就是 (10) 號的寧靜海 (Mare Tranquillitatis 873km), 還有 (11) 號的冷海 (冰海 Mare Frigoris 1596km). 相對年輕的熔岩則散布於 (12) 號的風暴洋 (Oceanus Procellarum 2568km), 不過 12 億年而已, 超級嫩, 可能是從眼鏡蛇頭 (cobra Head) 附近噴流出來的.
還有更嫩的呢, 而且越嫩越引人注意.
哥白尼坑是 8 億年, Aristarchus 只有 1.75 億年, 而第谷坑更只有 1.09 億年, 其噴發輻射的線條縱延南北. 阿波羅 16 號降落點附近的 North Ray 坑大約只有 5 千萬年, 而 South Ray 坑只有 2 百萬年, 2 百萬年前... 想想看, 當時人類的始祖們已經出現生活在非洲大陸了呢...
沒有A夢的時光機, 拿出家裡的小望遠鏡, 從 45 億年走到 200 萬年, 這也算是一種時光之旅吧?
