為何月亮的正面、背面地貌不同？可能是年輕時曾被矮行星撞擊
月球永遠只向地球展示它較光滑的那半面，而我們看不到的月球背面，實際上具有截然不同的地質特徵，這種異常現象讓科學家困惑多年。現在新的電腦模擬表明，這種不對稱性來自月亮古代曾被一顆巨大天體猛撞（可能是矮行星）。
我們的月亮是個兩面人，這句話的意思是：每天晚上掛在高空的月亮，向你展示的其實一直只是它的半邊臉頰，如果你可以乘著太空船繞月亮一圈，那麼你會發現月亮面對地球的那一面大多是開闊的盆地，而背對地球的那面卻佈滿隕石坑。
最早揭發此事實的是 1960 年代起 NASA 一系列阿波羅任務；2012 年時，NASA 重力回溯及內部結構實驗室（GRAIL）進一步精確繪製月球的重力場圖以判斷月球內部構造，並揭開更多細節：面對地球的那面地殼較薄，背對地球的那面地殼較厚，且額外覆蓋了一層 10 公里厚、富含鎂與鐵的材料層。
也就是說，月球兩半面無論是地形、地殼厚度還是化學成分，都有如雙面人。科學家推論，這種明顯的不對稱性可能是很久以前某種未知的物理過程造成。
至今有許多理論試圖解釋月球的雙面不對稱性，一個理論為：原本繞行地球的衛星應該有兩個，但合併成一顆，成為如今的月亮；另一個理論則說，是一顆年輕氣盛的矮行星衝過來與月球相撞，把月球背面撞得不成月形。
澳門科技大學天體物理學家 Meng Hua Zhu 領導的團隊在進行 360 種撞擊模擬後，最近得出最接近事實的兩個結果，第一個為：一顆直徑達 780 公里的大型天體（可能是矮行星，大小約冥王星的三分之一、月亮的四分之一、或比穀神星小一點），以每小時 22,500 公里的速度與月球碰撞；第二個則是直徑約 720 公里的天體，以每小時 24,500 公里的速度輕微撞擊月球。
▲ 巨大天體撞擊月球過程示意圖。（Source：美國地球物理聯盟）
這兩種撞擊結果顯示，外來天體都會噴出一大堆灰塵碎片，最終在月球背面堆積出 5～10 公里厚的物質，同時也會促使地殼移位，完整重現今天所見的月球地殼厚度分布概況。但你可能會問，這顆小行星這麼大，照理說應該要留下一個超級無敵巨大的坑洞？研究人員解釋，由於當時月球還很年輕，內部溫度高，所以修復能力也還不錯，可以抹掉曾被撞出一個大洞的痕跡。
該模型還可以解釋為何地球與的基本組成物質相同，但月球表面上富含鉀、磷以及稀土元素的同位素，比如鎢-182，這些元素其實是來自撞擊小行星的殘渣。
這項研究不只可以嘗試解釋月球的差異性，也能套用在太陽系中其他出現不對稱結構的星球，比如火星。新論文發表在美國地球物理聯盟（AGU）出版的《地球物理研究期刊：行星》（Journal of Geophysical Research: Planets）。
Ancient Collision with Unknown Dwarf Planet Left the Moon Lopsided, Study Suggests
A Collision With a Dwarf Planet Likely Caused Our Moon to Become Lopsided
A Colossal Smash-Up With a Dwarf Planet May Have Messed Up Our Moon
（首圖來源：NASA JPL）