月球正反两面的样貌差别巨大,这个现象在天文学里被叫做月球二分。朝向地球的这一面,我们用望远镜就能看见大片平坦开阔的月海,是远古火山喷发的熔岩冷却之后,把古老撞击坑填平形成的,地势起伏柔和。而永远背对地球的另一面,画风完全不同,遍布海拔动辄 3000 米以上的高地山脉,坑套坑的巨型撞击坑密密麻麻,地壳厚度明显比正面厚得多。月背高地到底如何诞生,长久以来都是悬而未决的谜题。

这套新假说,建立在广为接受的大碰撞假说之上。四十多亿年前,原始地球刚形成不久,一颗火星大小的天体斜着撞上地球,剧烈撞击撕碎了大量地壳和地幔物质,无数岩石碎屑飞溅到近地轨道,在引力作用下慢慢聚拢,形成原始月球。相关模拟结果显示,这次撞击产生的碎屑盘里,不只有我们如今的月球,还能攒出另一颗体积小很多的伴月。
这颗迷你伴月会和主月球共享轨道,在引力平衡点附近稳定运行很长一段时间。随着轨道慢慢演化、扰动,它最终失去稳定,和主月球迎头相撞。和常见高速陨石冲击不一样,它的撞击速度仅有每秒 2 至 3 公里。高速天体撞上星球,巨大动能会直接炸开岩层,炸出深坑、抛射大量碎片;低速撞击的能量释放方式完全不同,迷你伴月的物质不会被炸开四散,而是慢慢铺展、堆叠在月球一侧,给这一侧附上一层厚厚的额外地壳,也就是如今月球背面的高地。
地壳厚度的差异,又进一步拉开了两面的演化差距。月球正面地壳更薄,地下岩浆更容易顺着裂隙涌到地表,漫溢开来,冷却后形成暗色月海。而背面因为多了这一层撞击堆积出来的厚地壳,岩浆很难冲破厚重外壳,火山活动很难大规模发生,古老的高地、撞击坑得以长久保存下来。

在这个猜想出现之前,科学界已经提出过不少思路解释月球二分。一部分研究认为根源是月球内部热量分布不均,不同区域熔融、冷却节奏不一样;还有观点把成因归结为早期某次超级巨型撞击。迷你伴月低速撞击的版本,能同时对应月背高地增厚、两侧地壳不对称、正反两面火山活动差异这些观测特征,逻辑链条更完整。
不过它目前依旧只是假说,没有被实锤。想要验证猜想,需要更精细的月球重力测绘数据,还有来自月背的岩石样本,通过同位素、矿物成分测定,核对高地物质的形成时间与来源。嫦娥系列任务带回的月背样品,正在持续为这类研究提供关键素材,用来区分高地物质是月球原生地壳,还是外来伴月撞击堆积出来的物质。

如果后续证据支撑这个猜想,就意味着地球远古的夜空,曾经同时悬挂着两颗月亮。一大一小两颗月亮,在轨道上相伴运转了数千万年,没有发生惊天动地的爆炸式碰撞,而是一次相对温和的低速融合。这场遥远年代的相遇,永久改写了月球的地表结构,造就了直到今天,依旧反差强烈的双面月亮。