研究表明，月球上的一个巨大特征是由于月球裂谷形成的，这对早期的理论进行了令人惊讶的修正。此前，科学家认为月球的风暴洋是一个巨大的撞击后留下的圆形陨石坑，但现在研究人员发现，它下面是由月球形成时冷却的月球熔岩形成的巨大矩形。
科学家补充说，这一发现揭示了早期月球比之前认为的更具动态性。
风暴洋（Oceanus Procellarum）是月球上最大的月海，是月球近侧可见的巨大暗斑。早期的天文学家误认为这些特征是海洋，因此将它们命名为月海（maria），在拉丁语中是海洋的意思。然而，它们实际上是巨大的玄武岩暗岩平原。[月球：10个令人惊讶的事实]
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风暴洋的暴风历史
科学家之前认为风暴洋是由巨大的宇宙撞击形成的，撞击留下了一个大约 2,000 英里（3,200 公里）宽的陨石坑，然后充满了熔岩。 现在，来自NASA的GRAIL任务的数据显示，风暴洋不是圆形的，而是在月球表面下被一个奇怪的巨大矩形包围。这表明风暴洋不是由陨石撞击月球造成的。 相反，研究人员认为，它是随着月球表面裂开而形成的。
科罗拉多矿业学院（位于戈尔登）的行星科学家、首席研究作者杰弗里·安德鲁斯-汉纳说：“GRAIL在月球上揭示了在我们获得这些数据之前没有人预料到的特征。” “人们只能想象在太阳系中所有其他行星的表面下可能隐藏着什么。” [NASA的GRAIL月球重力任务图片]
NASA的双子GRAIL航天器，名为“Ebb”和“Flow”，绕月球运行，测量了月球引力在其表面上的变化强度。任何具有质量的物体都具有引力场，将物体拉向它，并且该场的强度取决于物体中的质量。因此，月球引力的强度变化可以帮助揭示质量是如何集中在表面之下的。 NASA于2011年9月发射了GRAIL月球重力探测器（该名称是“重力恢复与内部实验室”的缩写）。该任务于2012年12月结束，当时两个航天器被故意撞向月球表面。
来自GRAIL任务的月球超精确重力图出乎意料地显示了一组以矩形排列的线性结构，在风暴洋周围宽约1,600英里（2,600公里）。风暴洋边界的棱角形状表明它不是由宇宙撞击造成的，宇宙撞击会留下一个带有圆形边缘的陨石坑。
安德鲁斯-汉纳告诉Space.com说：“月球上观察到的重力异常模式是如此引人注目的几何形状，并且具有如此出乎意料的形状，这迫使我们以新的和不同的方式思考在月球和行星上普遍存在的运作过程。”
月球熔岩和月球几何
研究人员认为，这些新发现的结构是充满冻结熔岩的谷地的残余。 这些山谷是随着月球表面裂开而出现的。
安德鲁斯-汉纳解释说：“当固体冷却和收缩时，会形成裂缝和断层，这些裂缝通常会呈现多边形图案。” “一个很好的例子是在地球上冷却的熔岩流中发现的，那里的熔岩会分解成六边形柱状，正如在加利福尼亚州的魔鬼柱国家纪念碑所看到的那样。这些六边形的形成是因为当三个裂缝相交时，它们以120度角相交，并且在平面上唯一可以用所有120度角制作的多边形是六边形。这些120度角的交叉点在所有尺度上都可以看到，从干燥的泥土中厘米级裂缝的交叉点到非洲东部巨大裂谷的交叉点。”
在月球上，这些古老的裂谷带呈现矩形秩序。
安德鲁斯-汉纳说：“球体上的几何形状与平面上的几何形状不同——这就是为什么当你在地图上看飞机的飞行轨迹时，它们似乎遵循弯曲的路径。” “对于像风暴洋区域这样大小的特征，具有120度角的多边形有四条边而不是六条边——或者换句话说，一个在球体表面上与风暴洋大小相同的正方形月球的大小，它具有120度角，而不是你在平面上期望看到的90度角。”
这些裂谷直到35亿年前才被熔岩填满。安德鲁斯-汉纳说，这种熔岩可能来自裂谷本身内的源头。他补充说，裂谷是在火山活动之前还是期间形成的，火山活动充满了风暴洋的熔岩，这些熔岩冷却后形成了目前在该地区占主导地位的黑色岩石，目前尚不确定。
裂谷带在地球、金星和火星上广为人知，但在月球上以前未知。 安德鲁斯-汉纳说：“这揭示了早期月球比我们之前想象的更具动态性。” “我认为我们才刚刚开始了解月球最早的历史。”
研究人员指出，月球上新发现的结构模式与土星冰冷的卫星土卫二上看到的结构非常相似，土卫二可能经历了相似的地质历史。 先前的研究并未预测到月球或土卫二上的这些结构，“这告诉我们，我们还有很多东西需要学习，才能了解行星演化的全部范围，”安德鲁斯-汉纳说。
该研究在10月2日出版的《自然》杂志上进行了详细介绍。
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