長久以來,科學(xué)家便試圖揭示月球的形成之謎。阿波羅任務(wù)發(fā)現(xiàn)月球的化學(xué)構(gòu)成與地球非常接近,這讓科學(xué)家十分困惑。根據(jù)一項(xiàng)新理論,月球在蒸發(fā)的地球巖環(huán)內(nèi)形成。這個(gè)旋轉(zhuǎn)環(huán)就像一個(gè)“甜甜圈”,月球就在里面誕生。這一理論能夠解答與月球化學(xué)構(gòu)成有關(guān)的疑問,同時(shí)也能解釋月球?yàn)楹卧诤芏喾矫媾c地球相似。
根據(jù)科學(xué)家提出的新理論,月球由蒸發(fā)地巖云形成,母體像個(gè)甜甜圈
科學(xué)家提出了一個(gè)月球誕生的新假說,有助于我們解答長久以來與月球化學(xué)構(gòu)成有關(guān)的疑問,同時(shí)也能解釋月球?yàn)楹卧诤芏喾矫媾c地球類似。阿波羅任務(wù)之前,科學(xué)家一度認(rèn)為月球主要由幾十億年前撞擊年輕地球的天體碎片構(gòu)成。通過對阿波羅登月任務(wù)采集的樣本進(jìn)行分析,科學(xué)家得出了截然不同的發(fā)現(xiàn)。月球的化學(xué)構(gòu)成與地球非常接近,就像是地球的雙胞胎弟弟。
新假說由物理學(xué)家莎拉·斯圖亞特提出,旨在破解這個(gè)謎團(tuán)。根據(jù)她的假設(shè),原始地球的旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)超此前預(yù)計(jì),導(dǎo)致地球與天體對撞后形成一個(gè)好似甜甜圈的蒸發(fā)巖環(huán)。隨著這個(gè)宇宙版甜甜圈的冷卻,在外緣形成的熔巖雨不斷積聚,最終形成了月球。形象地說,蒸發(fā)地巖環(huán)就像是一個(gè)搖籃,月球就在這個(gè)搖籃內(nèi)出生。
很多科學(xué)家相信月球在幾十億年前地球被一顆火星大小的行星撞擊后形成。
這種理論被稱之為“大碰撞假說”
斯圖亞特是加州大學(xué)戴維斯分校地球與行星學(xué)教授。據(jù)《鸚鵡螺》雜志報(bào)道,這項(xiàng)月球形成理論讓斯圖亞特獲得62.5萬美元的麥克阿瑟基金會(huì)天才獎(jiǎng)。她在2018年初指出:“這項(xiàng)研究解釋了一系列用當(dāng)前觀點(diǎn)很難解釋的月球特征。月球的化學(xué)構(gòu)成幾乎與地球一模一樣,只存在些許差異。這是第一個(gè)與月球構(gòu)成模式相匹配的模型?!?/span>
斯圖亞特率領(lǐng)的研究小組由加州大學(xué)戴維斯分校和哈佛大學(xué)的科學(xué)家組成。在他們研發(fā)的新模型中,月球的起源依賴一個(gè)新提出的物體,被稱之為“索內(nèi)斯蒂亞”。這種短命天體在行星級(jí)天體撞擊地球時(shí)出現(xiàn),形成一個(gè)甜甜圈形熔巖和蒸發(fā)巖結(jié)構(gòu)。研究論文刊登在《地球物理研究期刊》上。
根據(jù)她的假設(shè),原始地球的旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)超此前預(yù)計(jì),
導(dǎo)致地球與天體對撞后形成一個(gè)好似甜甜圈的蒸發(fā)巖環(huán)
研究人員表示索內(nèi)斯蒂亞的壽命只有區(qū)區(qū)幾百年。隨著溫度降低,它們將不斷收縮,最終形成一個(gè)熔化的行星。研究論文主執(zhí)筆人、哈佛大學(xué)研究生希蒙·洛克表示:“我們的模型從形成索內(nèi)斯蒂亞的一次對撞開始。月球在蒸發(fā)的地球內(nèi)部形成。這個(gè)蒸發(fā)版地球的溫度在4000到6000華氏度之間,有10個(gè)大氣壓?!?/span>
研究人員指出這個(gè)新模型意味著月球的形成環(huán)境擁有更多回旋空間。洛克表示這種月球誕生理論所需的索內(nèi)斯蒂亞可以通過很多方式形成。斯圖亞特在接受《鸚鵡螺》采訪時(shí)表示在多巖行星形成過程中,這種天體可能頻繁出現(xiàn)。
新模型中,月球的起源依賴一個(gè)新提出的物體,被稱之為“索內(nèi)斯蒂亞”。
這種短命天體在行星級(jí)天體撞擊(A和B)地球時(shí)出現(xiàn),
形成一個(gè)甜甜圈形熔巖和蒸發(fā)巖結(jié)構(gòu)(C)
斯圖亞特提出的新假說完全顛覆了有著幾十年歷史的大碰撞理論。研究人員指出我們早就應(yīng)該證實(shí)大碰撞理論是錯(cuò)誤的,同時(shí)提出新的理論。斯圖亞特對《鸚鵡螺》表示:“阿波羅任務(wù)發(fā)現(xiàn)月球在主要元素和同位素比率方面就像是地球的雙胞胎弟弟,尤其是地幔。重元素之間的差異就像是指紋,地月的這種指紋數(shù)量接近。太陽系內(nèi)的每一顆小行星和行星都有不同的指紋,除了地球和月球。因此,大碰撞理論是錯(cuò)誤的?!?/span>
隨著這個(gè)宇宙版甜甜圈的冷卻,在外緣形成的熔巖雨不斷積聚,最終形成了月球。形象地說,蒸發(fā)地巖環(huán)就像是一個(gè)搖籃,月球就在這個(gè)搖籃內(nèi)出生
很多科學(xué)家相信月球在幾十億年前地球被一顆火星大小的行星撞擊后形成。這種理論被稱之為“大碰撞假說”。根據(jù)這項(xiàng)理論,大約45億年前,地球與一顆天體發(fā)生相撞,撞擊產(chǎn)生的碎片不斷積聚,最終形成了月球。這個(gè)肇事者有時(shí)被稱之為“忒伊亞”,以古希臘泰坦女神的名字命名。忒伊亞是月女神的母親。
藝術(shù)概念圖,45億年前原始地球與原行星“忒伊亞”相撞
不過,一個(gè)謎題始終存在。根據(jù)“阿波羅”號(hào)宇航員帶回的月巖樣本,月球和地球在構(gòu)成方面極為相似。這究竟是為什么?多年來,科學(xué)家提出了一系列理論,試圖解釋地球和月球的類似指紋。也許,猛烈的對撞形成一個(gè)巨大的碎片云,地球和肇事者的物質(zhì)混雜在一起。另外一種可能性是,忒伊亞的化學(xué)特征與年輕地球類似。第三種可能性是,月球由地球物質(zhì)形成,而不是忒伊亞,但這需要發(fā)生一次非比尋常的對撞。
來源:漫步宇宙
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