评论员文章

月球是地球唯一的天然卫星，在距离地球平均38万公里的轨道上，始终如一的围绕地球公转，在静静地观望地球上的沧海变迁时，也用它那“娇小”的身躯阻挡着一部分来自地月系统以外小行星的撞击，从而最大限度地减少了小行星对地球撞击的几率，为地球以及上面的各种生物提供了一个相对安全的环境。有不少人在看到月球的图片时，往往都会被上面密密麻麻的陨石坑所震撼，有的陨石坑直径很大，但从图片上看到深度却很浅，这是怎么回事呢？

能够到达地月系统的地外小行星，绝大多数都来自于木星和火星之间的小行星，以及海王星外侧的柯伊伯带，根据科学家们估算，这两个区域内拥有小行星的数量分别达到50多万颗和200多万颗。这些小行星其实在这些区域的分布密度很小，平均距离甚至会达到几万公里，但是在太阳引力以及其它行星引力扰动的干扰之下，有时小行星与小行星之间会发生轨道交错，从而发生碰撞，一方面有较大的概率分裂，另一方面会改变原有运行轨道，向着太阳系其它方向四散开来，其中就有一部分的移动目标指向地月系统。

由于月球被地球潮汐锁定，它的一面始终面向地球，而在地球看来，向着地球一面的月球表面陨石坑较小，很多人认为是地球阻挡了小行星的撞击，实际上这方面的因素所占的比重较小，因为地球和月球之间的空间仍然十分宽阔，从地球系统外围过来的小行星，被地球完全阻挡住的时间占比，仅占据了月球处于地球和太阳之间总时间段的一小部分，大部分时间月球向着地球的一面，也会完全暴露在外部，经测算，在地球的直接正面阻挡小行星撞击，对于月球正面陨石坑较少的贡献率，仅占据了10%左右，显而易见，还有其它的原因使得月球正面这么“平坦”。

要解释这个原因，还得从月球的形成过程谈起。在地球刚诞生不久，大约45亿年以前，地球还处于通体炙热的状态，此时一颗与火星大小差不多的行星－忒伊亚，与地球发生了剧烈的正面碰撞，使得忒伊亚的主体部分与地球融为一体，在剧烈撞击作用下，地球和忒伊亚的一部分组成物质被剥离出去，没有重新降到地表的那些物质，在引力作用下围绕着地球运转，经过漫长的时间，这些物质又在相互的引力作用下发生聚集，最终形成一个岩质星体，成为了地球唯一的卫星－月球。

刚形成的月球，整体也非常炙热，上面火山喷发现象和地球一样非常频繁，不过，月球由于质量较小，其冷却的速度要比地球快一些，而且在潮流力的作用下，月球的自转速度也逐渐变小，慢慢地与公转速度趋于一致。由于此时地球的表面还非常炙热，在热辐射的作用下，月球向着地球的一面，受到的热量输入要远远大于背面，因此正面冷却速度较慢，表面呈现出的熔融状态的时间较长，在小流星冲击非常剧烈的时期，由于表面具有一定的流体特性，比较难以形成陨石坑。背面由于冷却速度快，在陨石撞击之下形成了非常密集的陨石坑，一直从冷却时期算起到现在，老的和新的陨石坑交错分布，而且月球上几乎没有大气层，所以陨石坑体受到风化作用的影响非常弱，几乎可以保持原有的状态。

前面解释了月球背面为何陨石坑远远多于正面的原因，那么为何月球的陨石坑看起来较浅呢？当然，这只是从感官上得来的直觉。我们知道，形成陨石坑的原因，就是来自于陨石撞击岩质星体表面时所释放和转化的巨大能量，一方面在直接冲击下将星体表面的岩层撞穿，组成物质进一步就被压实，另一方面在岩石阻力作用下，大量动能转化为热能，从而使撞击区域的部分岩体发生熔化或者气化。这两种作用共同推动形成了陨石坑的形成。

月球是地球唯一的天然卫星，在距离地球平均38万公里的轨道上，始终如一的围绕地球公转，在静静地观望地球上的沧海变迁时，也用它那“娇小”的身躯阻挡着一部分来自地月系统以外小行星的撞击，从而最大限度地减少了小行星对地球撞击的几率，为地球以及上面的各种生物提供了一个相对安全的环境。有不少人在看到月球的图片时，往往都会被上面密密麻麻的陨石坑所震撼，有的陨石坑直径很大，但从图片上看到深度却很浅，这是怎么回事呢？

因此，如果排除小行星撞击时的速度差异，那么能够决定着陨石坑大小和深度的因素就变成了陨石的大小，这里有一个概念－撞击直径和深度比，来衡量产生陨石坑的相应规模效应，当然这个撞击直径和深度比势必会与岩质行星地壳的平均密度以及表面重力加速度紧密相连，而且必须是简单的撞击。据科学家们测算，在近太阳的这几个岩质行星，包括月球，它们的撞击直径和深度比几乎差别不大，如果拿地球和月球来说，它们的撞击直径和深度比反而是地球要大一些，只有0.15左右，而月球可以达到0.2，这也代表着同样大小的小行星，在撞击地球和月球时，在地球表面会形成较深的陨石坑。只不过，地球上拥有浓密的大气层，地表也会经历降雨的冲击，在长期的风蚀、水蚀以及物质搬运堆积的过程中，陨石坑逐渐会被填平、环形山也同时被磨平，逐渐失去原有的痕迹。

当然，以上这个撞击直径和深度比只是一种理想化状态，它考虑的主要是星体表面岩层的平均密度，并没有波及星体深处的平均密度，然而，当我们想要论证非常大的陨石撞击所形成的陨石坑，则不得不考虑星体岩层表面以下的深层地质构造以及物质组成。由于月球的引力较小，相同的陨石造成的陨石坑直径通常要比地球大6倍左右，形成更加复杂的撞击坑，由于月球内核的完全冷却，月球通体都是由冰冷坚硬的岩石所组成，中间没有像地球地幔那样的熔岩物质，所以对大尺寸陨石降落时特别是向着深处钻进时的阻力，要比地球上大得多，所以撞击坑的深度一般都不会超过8公里。另外，月球上虽然没有风力和降雨对陨石坑的侵蚀，但是在太阳风、宇宙射线等的影响下，以及新陨石坑的重叠撞击，原有的陨石坑地貌也会不断发生着变化。

正是以上各种因素的共同作用，才使得我们看到的月球陨石坑深度，与其直径大小似乎不太成比例，再大直径的陨石坑，其深度也看上去很浅。不过即使这样，与地球上残留的陨石坑相比，月球的陨石坑也要深很多。