月球陨落：陨落的月球到底是不是空心的？

　　一张票包场，在这漫漫疫情的时节里，狠狠地消费了一把。

　　整场电影看下来的感觉就是：月球陨落=终结者+2012+绝世天劫。

　　电影中一个很有意思的设定是月球是空心的，那实际月球是空心的吗？

　　

　　其实，在很长一段时间里，月球空心说是一个很正经的假说。特别是在人类登月之前。

　　月球密度过低

　　最主要的理由是在登月之前，通过天文学观测，和利用万有引力定律进行计算，很容易就能得知月球的体积和质量。 然后这样计算出月球的平均密度只有：3.35g/cm3，这个密度和我们地球的平均密度比起来实在是太低了（地球的平均密度是5.51g/cm3）

　　而从天文观测来看， 月球显然不是气态的，而是和地球相似的岩石构造。 这难免让人怀疑，月球是不是有可能是空心的。因为从外部观测，只能得到月球的总质量，总体积，和平均密度，根本无法知道质量分布。所以月球空心的假说并不离谱。

　　

　　月震实验

　　支持月球空心说的第二个支撑来源于月震实验。美国的阿波罗计划，把5台地震仪安置到月球表面，每次有陨石撞击月球，都会引起月震，每次月震都能持续数小时的时间，这样的撞击如果发生在地球上，只能持续几分钟。月震衰减如此缓慢，说明月球结构和地球结构存在差异，月球空心理论则认为月球内部存在很多空洞，整个月球就像一个大笨钟一样，能产生持续的回声。

　　以上两个观点确实也有一些道理，但还是存在很明显缺陷的，月球空心理论只是其中一个解释。

　　月球密度过低疑问

　　地壳平均密度只有2.7g/cm^3，地球平均密度却有5.51g/cm3，原因是地球内核的主要成分，是高温高压的铁和镍，地核平均密度高达10.7g/cm3。

　　月球质量只有地球质量的1/81，月球中心压力也比地球小很多，所以月球中心密度，并没有地心密度那么高，那么月球平均密度为3.35g/cm3是很合理的。地球上的绝大部分岩石的密度，也就在3g/cm3左右，比如大理石密度2.6，花岗岩密度2.8，石英密度2.5等等。这样一看，月球密度过低的疑问似乎有答案了。

　　再来看看月震实验

　　月震实验释疑

　　月球半径1739公里，地球半径6371公里，地球内部的地幔和地核，是高温高压的可塑性固态，声波在其中衰减速度非常快；而月球没有大气层，整个月球暴露在零下-270摄氏度的太空中，内部温度要低很多。

　　

　　物体处于低温时，刚性会增加，声波在其中衰减也会慢很多；而且月球上缺水，加上岩石的破裂性质，也会影响声波的衰减率。

　　通过测量月球的面积转动惯量来监测月球的质量分布，也不支持月球空心说：假设月球是一个完美的均匀的实心球体，理论计算的面积转动惯量为0.4， 而假设月球是一个空心球壳，理论计算的转动惯量为0.6，而实际测量，月球的面积转动惯量大概在0.393左右， 可以看出来，月球的质量分布是十分接近于一个实心球体的。

　　

　　电影就是电影啊，图个乐，特别是罗兰·艾默里奇的电影，特效是真棒。