月球是哪儿来的?同样是内太阳系行星的水星、金星和火星|月球身世之谜是怎么形成的?
月球是哪儿来的?同样是内太阳系行星的水星、金星和火星 , 为什么它们要么没卫星 , 要么有也只是很小很小的 。 即使是最大的火卫一 , 它的平均直径也才20公里左右 , 小到连规则的球形都形成不了 , 看起来就像个大土豆 。
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火卫一和火卫二
而作为地球的卫星月球相对就大得多 , 直径大约3500公里 , 相当于地球的1/4 。
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月球vs水星
对于这么一个大家伙 , 它的起源就显得扑朔迷离了 。 在上个世纪 , 主流科学界关于月球起源主要有这么几种猜测 。
一种是说月球曾经是地球的一部分 , 后来由于地球的自转速度太快 , 结果把自个儿给转散架了 , 月球就是当时甩出去的一部分地球物质形成的 。 这个叫做“分裂说” 。
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分裂说
另一种是说月球它本不是地球的卫星 , 只是因为从地球的身边经过被地球的引力捕获 , 所以才成了一颗卫星 。 这种叫做“捕获说” 。
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捕获说
还有种说法干脆认为 , 月球它其实就是和地球一起诞生的 , 都由太阳系的原始吸积盘直接形成 , 就像太阳和行星一起诞生于同一片分子云一样 。 这种叫做“吸积说(同源说)” 。
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吸积说(同源说)
相较于以上三种假说 , 如今的科学界对地月系统的形成更认同的还是“大碰撞说(Giantimpacthypothesis,GIH)” 。
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原始地球遭忒伊亚撞击
这种假说认为 , 当初有一颗火星大小的天体被称为“忒伊亚” , 有一天它和地球发生了碰撞 , 大量的物质被抛洒出去并环绕地球运动 。 随着时间的推移 , 这些碎片慢慢聚集起来 , 最终形成了今天的月球 。
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大碰撞说
但是通过对阿波罗带回的月球岩石样本进行同位素分析后 , 科学家发现 , 月球岩石和地球岩石在同位素方面有着惊人的相似度 , 这意味着月球和地球有着相同的组成 。 但这就带来一个问题:因为天体本身的元素含量会受到太阳风的影响 , 当初那个忒伊亚如果是外来的话 , 它最初距离太阳的位置和地球有着很大差异 , 所以在同位素方面它不应该与地球如此相似 。 这也成为了大碰撞假说目前遇到的主要问题之一 。
上个月(2022年10月)一篇发表在《天体物理学杂志快报》上的文章 , 研究人员对忒伊亚和地球之间的那次“天地大冲撞”给出了不一样的细节解释 。 他们通过计算机进行了上百次的模拟撞击 , 而且相较于以前的碰撞模拟 , 这次的模拟更注重碰撞的细节过程 。
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研究人员发现在大碰撞发生后 , 那些抛洒出来的物质或许并没有成为行星环 , 而是形成了两个相互比较独立的部分 , 一个离地球比较近 , 另一个则相对较远 。 远的那个由于超出了地球的洛希极限 , 所以不会被地球引力撕扯 , 久而久之就形成了后来的月球;而相对较近的那个则被地球的引力给扯碎 , 逐渐落回了地球 。 由于形成月球的那部分物质大部分都来源于地球 , 这或许可以解释大碰撞假说中的同位素相同问题 。
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