我們對地球上最壯觀的自然景觀之一的美國大峽谷並不陌生。然而，月球上也存在規模可媲美大峽谷的壯觀地形。最新研究顯示，月球南極附近的薛丁格撞擊盆地（Schrödinger Basin）周圍的兩條巨大峽谷，是由高速噴射的撞擊物雕刻而成，其形成時間甚至不到 10 分鐘！
這兩條峽谷分別為薛丁格峽谷（Vallis Schrödinger）與普朗克峽谷（Vallis Planck），規模驚人：
•薛丁格峽谷：長約 270 公里，寬 20 公里，最深達 2.7 公里
•普朗克峽谷：長約 280 公里，寬 27 公里，最深可達 3.5 公里
作為比較，地球上的大峽谷全長 446 公里，最深 1.95 公里，而月球上的這兩條峽谷不僅在寬度上相當，深度甚至更甚一籌。然而，與大峽谷經歷數百萬年水流侵蝕而成的地質演化過程不同，月球上的這兩條峽谷是在約 38 億年前的一場強烈撞擊事件中迅速形成。當時，一顆小行星或彗星以斜向高速撞擊月球南極附近，形成薛丁格撞擊盆地，並拋射出大量岩石。這些高速噴射出的岩石再次撞擊月表，在不到 10 分鐘內雕刻出這些深峽谷。
這一過程異常劇烈。數不清的高速岩石層層剷除月表，挖掘出深達數公里的溝槽，引發前所未見的地質劇變。研究顯示，這些撞擊噴射物的速度可達每秒 1.0 至 1.3 公里，約為月球逃逸速度的一半（若速度加倍，這些岩石將直接逃離月球）。因此，大部分噴射物未能離開月球，而是重新墜回地表，以極高速度撞擊地面，雕刻峽谷的同時釋放驚人能量。其中，薛丁格峽谷的形成能量達 3.39 × 10²⁰ 焦耳，而普朗克峽谷更高達 1.21 × 10²¹ 焦耳。這些撞擊釋放的能量超過人類所有核試爆總能量的 700 倍，甚至比曾計畫用於開挖第二條巴拿馬運河的核爆能量高出 1,200 至 2,200 倍。
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月球南極是當前人類探索月球的關鍵目標之一，而薛丁格撞擊盆地位於南極附近，具有極高的科學價值。這座撞擊盆地不僅記錄了月球早期的撞擊歷史，其形成過程還可能影響未來阿提米絲計畫的登月選址與科學研究方向。該計畫的核心目標之一，是探索月球南極，尋找潛在的水冰資源，並深入研究月球早期的地質演化。
薛丁格撞擊盆地的形成源於一次斜向撞擊，斜向撞擊導致大部分噴射物向北方拋射，使盆地所在的南極地區沉積層反而相對較薄。這為科學家提供了難得的機會，可直接研究暴露於地表的月球最古老巖層。若阿提米絲計畫選擇此區作為登月地點，任務將更容易取得約 40 億年前的月球樣本，進一步揭示月球早期的地質歷史。
此外，科學家透過放射性定年法推測薛丁格盆地的年齡約為 38.1 億年，恰好對應一個仍具爭議的重要地質事件：38 至 40 億年前，月球是否曾經歷太陽系的「大撞擊時期」？若未來阿提米絲計畫能回收來自薛丁格撞擊盆地的熔融岩石樣本，科學家便可透過分析其年齡，驗證「月球大撞擊假說」是否成立，進而解開這段關鍵的太陽系演化歷史。（編譯 / 段皓元）
資料來源：nature
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