元宵佳节将至，先祝大家人月两团圆！
月球作为我们最亲近的邻居，一直陪伴着人类，随着科技的发展，人类在1969年也首次登陆月球，月球的神秘面纱逐一揭开，但还有3个谜团，一直困扰着科学家们：
为什么月球岩石不像月球那么古老？
月球的年龄刚刚超过 45 亿年，仅比太阳系本身年轻 6000 万年。内太阳系的早期是混乱的，由固体物质在新生太阳周围鞭打时不断碰撞来定义，在被称为行星吸积的过程中逐渐形成越来越大的物体。对阿波罗宇航员收集的岩石的分析表明，大部分是由大约 39 亿年前的撞击事件造成的，但几乎没有一个是月球最初6 亿年的时间。这很奇怪，因为随着行星吸积过程的结束，撞击事件应该变得不那么频繁，所以你会发现更多由早期碰撞形成的岩石。
这导致科学家们假设月球在大约 39 亿年前遭受了强烈的碰撞，这一时期被称为晚期重型轰炸，或者更富有诗意的月球灾难。虽然这个理论很好地解释了阿波罗月球岩石，但它也提出了一个大问题：是什么导致所有这些岩石开始撞击月球？领先的模型表明，外行星的轨道过去离太阳更近，当它们向外移动时，大石头与月球发生碰撞。但另一种理论认为，这场灾难从未发生过，而且可追溯到 39 亿年前的大量岩石是由于样本偏差造成的。
最近的三个阿波罗任务都从三个主要撞击坑——Imbrium、Serenitatis 和 Nectaris 中采集了样本。新的证据表明，用于确定每个陨石坑年龄的样本，这对于确定是否发生过一段时间的猛烈轰击至关重要，实际上可能只是形成最大陨石坑——雨海——大约 39 亿年前的撞击产生的碎片。
阿尔比恩学院的行星科学家 Nicolle Zellner 说：“我们非常有信心，当 Imbrium 形成时，它的喷射物溅到了近侧的收集区域。” “因此，当阿波罗宇航员降落在这些地区并收集样本时，他们很可能会收集到雨海的样本。”
Zellner 说，解决月球灾难辩论的最佳方法是访问样本不太可能被雨海撞击污染的陨石坑，例如南极或月球的远端。 如果这些新样本中的大多数都超过 39 亿年，这将使月球灾难的理论受到严重质疑，也有助于科学家更好地了解早期太阳系的状况。
是什么创造了月球电离层？
在地球大气层外围的高处是一个带电粒子区域，称为电离层。它是当太阳风从大气气体中剥离电子，将它们转化为离子时产生的。 1970 年代，两个苏联月球轨道飞行器发现月球的超薄外逸层中也存在离子，从那时起，科学家们一直试图解释这一观察结果。
爱荷华大学物理学和天文学副教授 Jasper Halekas 说，月球有电离层这一事实并不特别令人惊讶。任何有大气层的行星，即使是像月球一样弥散的行星，当气体与太阳风相互作用时都会产生离子。然而，令人惊讶的是月球电离层密度的测量结果存在差异。这些数字的范围从每立方厘米约 1,000 个电离粒子到每立方厘米约十分之一粒子。正如 Halekas 指出的那样，“四个数量级是一个相当大的测量差异范围，即使在天文学方面也是如此。”
更好的测量将帮助科学家了解月球电离层是如何产生的。就在十年前，一些科学家认为月球电离层可能是由大气中的电离尘埃形成的，这将使月球的电离层与地球的电离层大不相同。然而在 2013 年，当月球大气尘埃和环境探测器未能在月球上层大气中探测到大量尘埃时，这一理论遭到了严重质疑。问题是，如果每立方厘米真的有 1000 个离子，月球外逸层中气体的电离不能解释如此高的浓度——只是没有足够的气体。
Halekas 是月球表面电磁学实验的联合研究员，该实验最近被 NASA 选为 12 个实验之一，该实验将搭乘商业着陆器登上月球表面。该实验将测量不同类型电磁场的振荡，可用于以前所未有的精度确定电离层的密度。 Halekas 预测，该实验将发现足够低的离子浓度以匹配存在的气体量，这将结束争论。但是，如果实验检测到高浓度，Halekas 说有必要“回到绘图板上”来解释这些离子是如何大量产生的。
月球水是从哪里来的？
2018年，美国宇航局的科学家使用印度月船一号宇宙飞船的数据明确证明月球两极存在水冰（water ice）。大部分冰存在于南极永久阴影的陨石坑中，那里的温度永远不会超过-250华氏度。这对于未来的月球探险来说是个好消息，他们计划将这些水冰用于从生命维持到火箭燃料的一切所需。尽管目前尚不清楚水冰的形式——大块或晶体与月球风化层混合——但对于许多科学家来说，最大的问题是它最初是如何到达那里的。
根据科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家保罗·海恩（Paul Hayne）的说法，关于水是如何起源于月球的，有三种主要理论。海恩说，最“明显”的理论表明，水冰是由小行星和彗星撞击沉积的，在那里它蒸发并最终到达两极。也有可能来自太阳风的电离氢与被困在风化层中的氧结合，最终由于表面温度波动而以汽化水的形式释放出来。最后，有一种可能是水存在于最初形成月球的物质中，并被火山喷发迫使其浮出水面。这可能是所有三个过程都在起作用，这使得每个机制贡献了多少水成为一个问题。
相信随着越来越多团队和仪器登陆月球，这三大未解之谜也会在不久的将来被解开的。
,
