追尋月球的起源 揭秘月球是怎樣形成的

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自從18世紀中葉開始對地球的起源問題進行系統的探討以來,科學家們先後提出了兩類假說:一個是以康德為代表的星雲說;另一個是以布峰為代表的碰撞說。這些假說都是從對太陽系的觀測開始的。

現在地球上已有相當數量的「月球岩石」,其獲得的途徑大體上有3個:第一個是60年代末到70年代初,美國實施的阿波羅計劃,由航天員先後6次從月球帶回的,共計380千克左右;第二個是前蘇聯無人探測器先後3次在月球上軟著陸,用鑽探機從月球表面挖掘而帶回的表土,重量合計約320克;第三個是1979年以來,日本與美國的考察隊從南極大陸的冰層中發現的從月球上落下的隕石,其數量迄今為止達10塊以上。

在這些月球岩石的樣品中,除了阿波羅航天員與探月器帶回的岩石知道確切的採樣地點外,在南極發現的隕石通過其化學成分的分析僅僅知道來自月球,至於來自月球的哪個地方就不知道了。或許是遠古時代巨大的隕石衝撞月球,在月球上造出大環形山時,濺出的部分月球岩石飛出到宇宙空間,其中有的碎片落到地球上。落到其他大陸或海中的碎片去向不明,唯獨落在南極冰上的隕石被囚錮在冰層中,一直保存到現在。這些月球岩石對於了解月球的性質或歷史,甚至揭開月球誕生之謎是十分有用的研究材料。那麼,從月球的岩石碎片或土壤標本中到底能獲得有關月球之謎的哪些線索呢?在月球岩石樣品到手之前,月球是由什麼元素構成的幾乎一無所知。直到60年代為止,還認為月球或許是以構成太陽系基礎的部分原始星雲的積聚、凝縮而成的一種巨大隕石。如果是那樣,則製造月球的物質到現在應保持幾十億年以前的狀態。但是,我們知道事實並非如此。

從放射性同位素測定岩石的年齡獲知,月球是距今39億年前左右形成的。這個事實顯示了被認為在45億年前左右誕生的月球,其後經歷了很大的變化,至少表面的岩石是一次性熔化稠糊,然後冷卻凝固成現在的樣子。部分科學家推測39億年前大量的隕石傾注在月球上,通過衝撞產生的熱熔化了已積存在月球上的岩石。為此,可以說在月球的外殼上沒有發現比此更古老的岩石。

科學家們進一步從月球的地形(高山與「海」的落差最大有8000米),各種元素的分布狀態,月震的傳導方式等的研究,推測了月球驚人的內部構造。即月球的內部在深達400千米左右是一片溶化的「岩石海」,在其上覆蓋一層厚達60-100千米的月殼。月球不單是巨大、堅實的岩石塊,而且像地球、火星、金星等行星一樣,內部結構複雜。

如果是那樣的話,顯然由形成太陽系的材料——原始星雲單純地積聚、凝縮而造出現在那樣的月球的假說是不成立的。從月球的岩石分析來看,其誕生過程遠為複雜,或許月球是在與地球有密切關係下誕生的假說更為有力。即一早迫近月球的誕生之謎,則揭開地球的過去秘密之謎也將成為可能。

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