月球起源新理論：因大碰撞決定

美國加州大學戴維斯分校科學家近日提出一種新理論認為，月球的組成物質以及現在所處的位置都是由一場「大碰撞」事件決定的。

根據「大碰撞」假想理論，在大約45億年前，地球與「忒伊亞」行星相碰撞，並彈出一塊巨型殘骸。「忒伊亞」行星與地球熔合成為了地球的一部分，而那塊巨型殘骸形成了月球。

月球的組成物質幾乎是與地球相同的。

新浪科技訊 北京時間11月4日消息，據國外媒體報道，在太陽系中，儘管月球距離我們很近，但我們對這顆岩質衛星的起源仍然未有定論。美國加州大學戴維斯分校科學家近日提出一種新理論認為，月球的組成物質以及現在所處的位置都是由一場「大碰撞」事件決定的。科學家的最新理論發表於《自然》雜誌之上。

一個流行的理論認為，在太陽系形成晚期，即在「大碰撞」階段，許多行星大小的熾熱天體相互碰撞。一顆火星大小的天體擦過後來成為地球的天體，丟下了一大「塊」物質，正是這塊物質後來冷凝成為了月球。美國加州大學戴維斯分校科學家提出的新理論對「大碰撞」起源理論提出了更多詳細的補充和合理的解釋。

這次大碰撞事件產生了地月系統的角動量，並形成了早期一個地球日每天5小時。經過成千上萬年的發展，月球慢慢遠離了地球，月球和地球的自轉也都開始漸漸變慢。科學家們通過對比月球現在的軌道以及地月系統形成初期時的軌道，計算出由兩個天體之間的引力變化所引起的角動量的變化速度。

新理論對在「大碰撞」起源理論中存在的一些未解難題提出了合理的解釋。其中一個問題是，月球的組成物質為什麼與地球驚人的相似。這顆岩質衛星的組成物質幾乎是與地球相同的。美國加州大學戴維斯分校地球與行星科學教授莎拉-斯圖亞特表示，這與太陽系中的其它主要天體都明顯不同。「太陽系中的其它所有天體化學成分都不相同。」「大碰撞」起源理論的另一個問題是，如果月球是由環繞地球赤道飛行的物質冷凝而成的，那麼它應該在赤道上空的軌道上運行，但是月球現有的軌道與地球赤道之間有夾角，這就意味著肯定有某種額外的能量讓它的軌道發生了位移。

莎拉教授與「搜尋地外文明」機構科學家馬提亞-庫克、馬里蘭大學科學家道格拉斯-漢米爾頓以及哈佛大學科學家西蒙-洛克等人開展合作研究，提出了一種替代模型。早在2012年，庫克博士和莎拉教授就曾提出，地月系統的角動量變化可能是由地日系統引起的，從而在地月系統形成早期出現了一次更大能量的碰撞。在新模型中，一次大能量的碰撞導致大量的蒸發和熔化物質形成了地球和月球。最初，地球自轉一天兩小時，地軸指向太陽。由於這次碰撞的能量要大於流行理論中的碰撞能量，地球物質與撞擊者的物質混合到了一起，因此地球和月球組成物質相同。

研究人員認為，角動量的變化是由於潮汐力的變化造成的。月球逐漸遠離地球，直到到達「拉普拉斯平面過渡」，在這個位置上，地球對月球引力的重要性已經小於太陽對其引力的重要性，這就導致地月系統的角動量部分轉移到了地日系統。莎拉等人所建立的模型顯示，最初月球環繞地球的軌道與赤道有更大的夾角。經過數千萬年的變化，月球繼續緩慢遠離地球，直到第二個過渡點「卡西尼過渡」，在這個位置上，月球基本上進入現在的軌道。

莎拉教授認為，新理論簡明地解釋了月球軌道的變化和物質組成都是在形成初期的一次大碰撞事件確定的。(彬彬)

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