2026年4月初，美國太空總署（NASA）主導的阿提米絲二號（Artemis II）， 計畫派4名太空人執行繞月飛行任務，飛行最遠距離達到地球表面40萬公里，創下人類紀錄， 彷彿闖入了遙遠又陌生的異世界。事實上，在科學家眼中，月球與地球的距離其實並沒有那麼遠。
文／郭毓璞
●持續數小時 月震如何發生？
活在台灣的我們對地震見怪不怪，但看似死寂的月球地表居然也會「震」？科學證據顯示，這顆衛星內部至今仍在冷卻，隨著熱量流失，月球的體積正不斷縮小，就像新鮮葡萄變成葡萄乾的過程一樣。過程中受到擠壓的月殼因此破裂形成逆斷層，引發了稱為月震（moonquake）的現象。地球上的地震通常因為地下水的阻尼作用在幾秒內消散，但乾燥僵硬的月殼就像音叉一樣，敲擊後會持續共振。一場月震可以讓月面持續搖晃長達數小時，強度有時能高達芮氏規模5.5，足以震毀未來預計興建的月面基地。史密森尼國家航空航太博物館的科學家瓦特斯（Thomas Watters）警告：「別把月球想成一個溫和的地方，科學家真的需要了解，長期基礎設施是否會受到月震活動的威脅。」
●表面有鏽痕 氧氣從何而來？
這顆不斷「發抖」的衛星，表面甚至出現了生鏽的痕跡。化學課學過，生鏽需要鐵、水和氧氣。月球沒有大氣層，又長期受到太陽風帶來的還原性氫氣轟擊，氧氣從何而來？兇手正是地球。在太陽風吹拂下，地球會在背對太陽那面拉出一條長長的磁尾。每逢滿月，月球公轉軌道恰好會穿過這條磁尾，此時地球高層大氣逃逸的氧離子，就順著磁尾一路吹向月球表面。這股地球風成為強大的氧化劑。數十億年來，地球不斷把氧氣吹向月球，在它蒼白的臉上留下紅色鐵鏽疤痕。
●背面寶藏多 望遠鏡拍不到！
這次劃時代的探月任務中，太空人有幸在合宜光照下靠肉眼直擊了月球背面並拍照。這是我們平常地面望遠鏡永遠觀測不到的地方，因為地球引力緊緊拉扯著月球，產生的力矩停下了自轉，讓它永遠只能用同一張臉對著我們。這種現象叫潮汐鎖定（tidal locking）。這次能觀測看到背面非常重要，因為那裡原始地貌未受地球干擾，可能保留著許多太陽系形成初期的證據。
最新觀測證據顯示，在月球極地永遠照不到太陽的陰影隕石坑內，居然保存著數十億噸的水冰。這些冰為月面基地自給自足帶來全新希望，並成了各國登月任務垂涎不已的資源。想像一下，未來的太空人能把水冰融化解渴，甚至把水電解成氫和氧來製造出火箭燃料。關於這批水冰的來歷，英國倫敦自然史博物館的行星科學家羅素（Sara Russell）說：「月球上部分水的起源很可能與地球上相同！」
●月地同根生？化學成分極相似
為什麼科學家敢斷言月球之水可能來自地球？因為這顆看似外來的守望者其實骨子裡流著地球的血。在過去阿波羅（Apollo）計畫登月採樣任務帶回的岩石中，科學家就發現月地兩者的化學成分極度相似，尤其氧同位素比例與地球幾乎完全相同。學界主流的「大碰撞假說」主張約45億年前一顆火星大小的行星忒伊亞（Theia）高速撞上早期地球，高溫氣化了兩者，在混亂的岩石蒸汽雲中冷卻凝結出了月球。也就是說，月球根本是地球被撞飛出去的一塊肉。
為了瞭解地球的過去，以及開採資源的可行性，未來的阿提米斯任務將把太空人送往月球南極登陸，嘗試採樣並架設先進的地震儀。阿提米斯二號這場太空冒險帶給人類全新視角，科學家們都很期待在沒有風化與活躍的板塊運動破壞下，這顆滿布坑洞的衛星能成為太陽系歷史最完美的羅塞塔石碑（Rosetta Stone，編按：專家以此石碑，完整翻譯失傳已久的古埃及文），替我們拼湊出幾十億年前的地球樣貌。
原文出自《好讀周報》871期
