本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
收拾好你的太空包，进入时空舱：我们将回到登月！自从第一个人类踏上非地球土壤以来，已经过去五十年了。“阿波罗 11 号”的成功启动了一系列任务，改变了我们对我们最近邻居的理解，我们将通过探索这些伟大任务的地质学来庆祝这个快乐的周年纪念日。
您可以观看 NASA 修复的具有历史意义的太空行走录像。人类做了很多了不起的事情，但很少有能超越历史上的这一刻：我们这些赤裸的猿猴建造了机器，将自己发射到我们自己的星球之外，并降落在另一个世界上。那里没有空气可以呼吸，也没有水可以饮用，但脚下有大量令人惊叹的岩石，在漆黑的夜空下有许多令人难以置信的景象。
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第一次太空行走开创了科学探索的戏剧性新时代。地质学将不再局限于地球。我们发现的东西确实很精彩——有时又出奇地熟悉。
阿波罗 11 号宇航员从月球带回的 36 亿年前的囊泡状玄武岩样品。图片来源：Mitch Ames Wikimedia (CC BY-SA 4.0)
人们在想到地质学时不会想到星星——我的意思是，一切都与地球有关，就在这个名字里。但是地球是由星尘构成的。重力的作用方式是将星尘变成遍布宇宙的岩石小世界，非常适合我们伟大的破岩科学。地质学并不局限于它诞生和命名的行星。我们可以将其带到整个空间和时间。
我们首先将其带到的地方之一是我们自己的月球。约翰·格伦是帮助我们到达那里的人之一：没有他的开创性飞行，没有像他这样的宇航员的早期成功（更不用说他背后的众多科学家、工程师和计算机女性），就不会有登月。
我们到达那里了。我们抓了一些岩石。我们取得了一些绝妙的发现。相信我，绿奶酪可能是一种非常美味的物质，但它远不如月球实际构成的物质美味。
斜长岩是一种迷人的岩石，即使在那些通常不关心岩石的人中也能引起兴趣。原因很简单。斜长岩通常由拉长石矿物组成，拉长石因其被称为拉长光彩的虹彩效应而闻名。您可以在这篇文章中找到更多信息：斜长岩和拉长光彩。
月球高地似乎是由斜长岩组成的。我们有间接和直接的证据证明这一点。日本月球轨道飞行器 SELENE 最近进行的测量表明，月球斜长岩在许多情况下可能几乎完全是单矿物岩石——完全由钙含量非常高的斜长石组成。我们也有直接证据——1970 年代早期访问月球的美国宇航员带回了 61 个岩石样本，这些样本被发现是斜长岩。
阿波罗 15 号宇航员采集的 33 亿年前的月球橄榄石玄武岩。图片来源：Wknight94 Wikimedia (CC BY-SA 3.0)
最早对阿波罗样本的观察首次证明了关于月球的一些事实，这些事实在今天看来可能是显而易见的：月球上现在没有生命，而且很可能从来没有生命，陨石撞击在月球的整个历史中粉碎了表面，月球和地球有许多地球化学上的相似之处。
但是，自 1972 年人类最后一次踏上月球以来，技术、计算机能力和科学知识呈指数级增长。由于当时 NASA 领导人的远见卓识，一些阿波罗样本被妥善保管，以便未来的科学家可以研究尚未暴露于地球大气层的月球碎片。
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随着后阿波罗时代的科学家仔细研究少量分发的月球样本，他们发现了比 1970 年代的科学家所能发现的关于月球及其历史的更多信息。以下是过去 50 年来从阿波罗样本中获得的关于我们这位天体邻居的一些最值得注意的发现。
几十年来，行星科学界的共识一直是巨型撞击假说 [Giant Impact Hypothesis, GIH] 是解释月球形成并解释其特性的最佳模型。虽然关于 GIH 证据的科学文献性质各异，但在本文中，我们重点关注阿波罗任务。阿波罗任务代表着一个至关重要的数据集，因为借助带回地球的数百公斤样本，它们使我们能够使用多个 原位测量来检验长期存在的假设。
来自阿波罗着陆点的数据表明，月球的形成不像我们最初想象的那么简单。结果一直难以调和和解释。让我们考察一下阿波罗任务如何改变了我们对 GIH 的理解。
哈里森·H·施密特在阿波罗 17 号任务期间检查一块巨大的巨石。图片来源：NASA
像这样的袋子被用来在阿波罗登月任务期间收集岩石。这个特殊的袋子甚至在 1971 年阿波罗 15 号任务期间被送到了月球表面。这有多棒！
在我们团队在基尔伯恩洞的最后一天，退休宇航员哈里森·“杰克”·施密特加入了我们，他是阿波罗 17 号的登月舱驾驶员。他是唯一一位在月球上行走过的专业地质学家，并且仍然是一位活跃的研究人员。
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阿波罗 17 号的着陆点是金牛座-利特罗山谷，这是一个地质上引人入胜的区域，选择该区域是为了让宇航员可以收集来自月球高地的古代岩石样本，并寻找年轻火山活动的证据。在那里，施密特收集了“从月球返回的最有趣的样本”。那是一块被称为 76535 号样本的岩石，它是作为第 6 站耙式样本的一部分收集的，该站位于北地块上。与我们在基尔伯恩洞寻找的捕虏岩一样，76535 号样本富含橄榄石。这是一个非常古老的标本，没有受到冲击事件的破坏，其起源仍在争论中。
最后，因为没有对登月事件持怀疑态度的人们的叫嚣，任何登月故事都是不完整的，让我们讨论一下我们如何知道它确实发生了
我们中的许多人要么记得自己观看了登月，要么听过我们父母和祖父母的回忆。但是，当有人坚称登月从未真正发生过时，您会怎么说呢？
在本博客中，我们将深入探讨围绕登月的一些常见问题，并使用最新数据和科学理解来解决更令人好奇的月球现象。 大量证据支持人类确实在 1969 年至 1972 年间多次登上月球这一事实。但是，质疑和批判性地思考如此规模的事件非常重要——有时研究和解决答案可能是一半的乐趣！
谁又能拒绝再次观看《流言终结者》粉碎登月骗局神话的机会呢？