月亮的起源(科学家揭月球起源惊人之谜)

  地球有月亮是不寻常的。怎么会这样?已经提出了许多理论。

  1.俘获说

  在太阳系中,大部分卫星都存在于土星、木星等气态巨行星周围,只有和地球类似的火星有两颗卫星,——火卫一和火卫二。对于这两颗卫星,目前的主流观点是它们可能是小行星,然后被火星引力捕获,成为它们的卫星。

  根据俘获理论,月球靠近地球时也可能被地球引力俘获。但是和火星的两个卫星相比,月球太大了,可能不适合这种情况。如果月球闯入太阳系,更有可能被太阳或木星捕获,而不是被地球捕获。俘获理论无法解释月球的近圆形轨道形状。因为根据万有引力定律,它应该是沿着一个平的或者椭圆的轨道运行,而不应该是沿着一个接近圆形的轨道运行。

月亮的起源(科学家揭月球起源惊人之谜)

  2.分裂说

  月球的起源可以追溯到19世纪。根据这一假设,月球是从地球上分离出来的,地球在其形成的早期并没有完全冷却下来。为了理解这个理论,我们可以想象一个孩子被一个失控的旋转木马扔出去,这需要很高的旋转速度。但是当科学家计算出所需的自转速度时,这个假设就说不通了,因为那时地球的自转速度可能达不到那么快。

  3.大碰撞说

  70年代中期,行星科学家提出了“大碰撞”假说。这个假说认为,月球是地球与另一个天体相撞后诞生的。在45亿年前的太阳系早期,一个火星大小的叫做“原行星”的岩石物体撞向年轻的地球,喷出的物质被送入地球轨道,逐渐聚集形成月球。2000年,天文学家以古希腊女神的名字命名原行星“忒伊亚”。

月亮的起源(科学家揭月球起源惊人之谜)

  4. 同源说

  如果忒伊亚真的促成了月球的诞生,那么月球应该是类似于地球和忒伊亚的混合体。然而,科学家们在研究了2001年阿波罗登月任务中收集的岩石后,发现地球和月球岩石中的氧同位素几乎相同;对钛和锆的研究也表明,地球和月球起源于同一种物质。2016年,科学家使用最新技术精确测量氧同位素,但仍然找不到地球和月球的区别。

月亮的起源(科学家揭月球起源惊人之谜)

  阿波罗17号将月球正面的一块岩石带回地球

  其他研究发现,月球内部的水含量可能超过先前估计的100倍,月球内部似乎与地球内部非常相似。此外,发现氟、硫和氯的含量高于预期。这些研究结果支持了关于月球起源的“同源理论”。

  根据同源理论,地球和月球是由相同质量的物质云同时聚集而成的。地球最初形成的时候,有大量的尘埃和石头围绕着地球旋转,离地球更近的尘埃和石头被地球捕获,而有些石头因为自转速度快而无法落到地球上,于是它们由于自身的引力聚集在一起,形成了地球的卫星。

  5.多重撞击说

  2017年,以以色列学者拉卢卡努夫(Lalluka Nuff)为代表的行星科学家提出了月球起源的新假说,即地球经历了一系列撞击,产生了一些“微型卫星”,这些卫星的物质主要来自地球。随着时间的推移,这些“小卫星”融合成了一颗大卫星,——月球。

  事实上,科学家早在1989年就提出了“多重影响”的观点,但没有足够强大的计算机来模拟他们的新假设。现在,计算机终于可以完成这样的任务了。

  为了验证这种多次碰撞的想法,Nuff的团队模拟了多次碰撞,发现每次碰撞都向地球传递了大量的能量,并且有一些地球物质被抛向太空。每次撞击产生的碎片在几个世纪后形成了一个小月亮。在几千万年的时间里,随着碰撞的增多,形成了更多的小卫星,最终被引力拉在一起。根据这个新的假设,20颗小卫星合并成一颗大卫星大约需要1亿年。

月亮的起源(科学家揭月球起源惊人之谜)

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