月球上的隕石坑大多分佈在高地， 直徑超過半英里的約有 10 萬個。 這些隕石坑使月球表面顯得跟地球表面完全相反，所以一直頗受注意。這些坑洞可能是圓形、多邊形，或是不規則形，可能有外壁也可能沒有。隕石坑的大小也很多樣， 最小的可能非常微小，最大的（例如南極的艾肯盆地）直徑可達1500 英里，深達 7.5 英里。
有人曾經開玩笑地把月球表面比作瑞士奶酪，但即使是把月球表面的大小隕石坑好好分類，也讓人眼花繚亂。“隕石坑”這個詞的用法其實也不大確定：隕石坑的英文 crater 原意為火山口， 但月球上的隕石坑跟火山無關， 也沒有地球上的火山口那麼深。現在我們已經用撞擊坑（impact crater）來區分火山口和隕石坑了。
望遠鏡問世之後， 科學家很快就開始討論伽利略比作“孔雀尾羽上的眼睛”的東西從何而來。
英國皇家學會羅伯特·胡克（Robert Hooke，1635 —1703）首先提出自己的看法。《顯微圖譜》（Micrographia，1665）的主題是胡克使用顯微鏡時的發現，但他把月球隕石坑比作地球上的火山口，因此認為它出自月球內部。他曾經把火槍子彈拋入溼黏土中，產生類似月球隕石坑的凹洞。
18 世紀末，天文學家弗朗茲·艾皮努茲（Franz Aepinus of Saint Petersburg） 也推論月球隕石坑源自火山，並進一步猜測，盆地是火山形成過程的第一個階段。噴出物質在他稱為“莫菲塔”（mol fetta）的坑洞周圍，形成中央山丘。艾皮努茲描述月球表面時，寫下了史上最極端的月球火山作用描述：
瞭解火山活動產物的形成和形式的人，如果仔細檢視月球，一定會對整個月球表面滿是這類產物感到驚奇，而且可以看見各種各樣的產物，包括有莫菲塔和沒有莫菲塔的火山盆地，以及噴口開放和封閉、有或沒有熔岩流、有或沒有莫菲塔的火山等。
1778年，威廉·赫歇爾爵士為月球火山作用理論，添加了進一步的細節。他認為“新月的陰暗 部分， 有三座火山在三個不同的位置。 其中兩座不是已經接近熄滅，就是即將噴發，可能下個陰曆月就能確定。第三座火山呈現出實際噴發的火焰或發光物質”。
從現代的觀點看來，似乎很難了解，當時為什麼沒有人質疑月球隕石坑源自火山。 這個結構雖然比地球上的火山口大上許多，但透過早期望遠鏡看來，確實很像火山口，尤其是周圍 環繞著一圈山丘的維蘇威火山。 觀察在斜射陽光下陰影格外誇張的月球， 再描繪出觀察結果，圖中會出現陡峭的山峰， 但這些山峰其實根本不存在。 此外，18 世紀的科學也不瞭解月球真正的起源。最後，人類歷史上，從來沒有人目睹過流星墜落並造成隕石坑。
當時連流星是否存在都還有爭議，但在1803 年7 月 26 日中午過後，驚天動地的大事發 生了。在法國諾曼底的萊格爾村（L‘A igle）附近，有數百人目睹了多達數千枚的隕石雨。 這 陣隕石雨， 不僅消除對於“隕石是否來自地球之外”的所有質疑，也證實了確實可能有隕石撞擊事件。 不久之後，1807 年 12 月14 日， 兩位耶魯大學教授記錄了美國康涅狄格州的韋斯頓隕石（Weston meteorite）， 這是美國曆史上第一枚有記錄的隕石。 據說當時的美國總統傑斐遜曾說：“我寧願相信兩位耶魯大學教授說謊，也不願相信石頭會從天而降。”
但“石頭可能從天而降”這事，並沒有讓人們立刻聯想到月球的隕石坑是這麼來的。赫歇爾爵士，仍然把月球隕石坑比作法國和意大利的火山， 並且強調 “簡而言之， 它們完完全全具備火山的特質， 與我們在維蘇威火山口看見的，完全相同。而在某些大坑中， 使用高倍率望遠鏡可以清楚看出， 噴出物反覆沉積造成的火山地層明確特徵”。
19 世紀 70 年代，普羅克特提出，月球隕石坑是月球“處於可塑狀態”時由隕石造成。“這個 說法乍看之下，十分荒唐古怪，竟然認為月球上的大量隕石坑， 尤其是使用高倍率望遠鏡時看見的無數小隕石坑，都是隕石雨打出來的。我當然也不想把它視為真實的隕石坑起源理論。不過有一點必須記住， 就是目前為止，還沒有看來可信的理論，可以解釋月球表面這些引人注目的特徵”。普羅克特想象，“在隕石大量墜落產生的極度高熱下，月球表面一大片圓形區域變成液態， 在隕石墜落造成的環形波影響下快速凝固，就造成了現在這種狀況”。
有個“以退為進”的方法，那就是我們需要在地球上進行更多研究， 以解釋月球上的隕石坑。 曾在美國地質勘探局工作的地形學家葛羅夫·卡爾·吉爾伯特（Grove Karl Gilbert，1843 —1918）， 開始研究亞利桑那州沙漠砂岩中的浣熊山（Coon Mountain，後來改名為大隕石坑）。他比較隕石坑和坑邊物質的體積後，誤判隕石不可能造成這個巨坑。就算隕石坑附近已經發現隕石碎片，他也無法接受，還宣稱這些隕石是巧合。現在我們知道，5 萬年前，有一塊重達 63 000 噸的巨大石塊， 以每小時超過 4 萬千米的高速撞擊地球后爆炸， 速度大約是子彈的 50 倍。1883 年， 印度尼西亞喀拉喀託島上的火山發生劇烈噴發的 10 年之後，吉爾伯特 把研究重點轉移到月球。諷刺的是，他堅定地認為，月球隕石坑其實是隕石撞擊所形成的。
根據當時的普遍想法， 從不同角度撞擊月球的隕石，應該會形成橢圓形或“拉長”的隕石坑。那麼吉爾伯特如何解釋隕石坑的輪廓接近正圓呢？他在實驗室的控制環境下拋出黏土球， 發現撞擊疤痕的外觀， 不僅取決於黏土球撞擊目標的角度， 還有物質黏性和撞擊速度。 他表示， 結果可以說明月球表面的撞擊坑洞為何大致呈圓形。 不過這個領域的科學家大多覺 得它太前衛， 新理論還需要一段時間來取得信賴。
業餘天文學家拉爾夫· 鮑德溫（Ralph B。 Bald-win） 提出了月球隕石坑出自撞擊的進一步證據。 他仔細檢視月球照片， 一直很好奇那些直線形山谷或溝槽，如何朝雨海中央延伸。後來他斷定，它們一定是龐大的岩石層因劇烈爆炸而形成。 第二次世界大戰後， 他對照月球隕石坑的深度直徑值， 和炸彈爆炸造成的彈坑，發現它們的特性類似。他列出地球上大約 50 種地層的清單， 其中大多數後來證實源自撞擊。
鮑德溫在《月亮的臉》（The Face of the Moon，1949）中寫道 ：“所有觀測結果都指出，絕大多數月球隕石坑誕生自巨大爆炸，這類爆炸的原因，是龐大的隕石撞擊和急速停止，月球外殼的主要特徵決定在其衛星生命最初的 1/4。”此外他也發現，衝擊波的對稱特性使隕石坑變成圓形。 鮑德溫研究他的假說時，一定已經知道廣島和長崎的原子彈，但我們只能猜測或許這個知識對他有什麼影響。
本文轉自：科普中國網
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