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月球形成、隕石來源及引力波

關於月球形成

對於月球的形成,學界有一種理論,認為它是地球形成早期,一顆像火星這麼大的叫Thetia的星球,撞擊剛剛形成不久的地球,產生的濺射物進入了地球軌道,然後逐漸吸積長大,慢慢在地球軌道上形成了現在的月球。

(圖片來自網路)

木-衛多星體系(圖片來自網路)

Thetia在撞擊後離開地球的時候,在地球引力作用下,在距離地球38萬公里處停止逃逸,與地球形成穩定的雙星系統。而其他濺射出去的碎片,則應該在距離地球不同高度的軌道上被地球引力作用而停止逃逸,而不會與月球處於同一軌道。這樣,Thetia和這些碎片應該構成一個環繞地球運行的平面狀衛星環。在面狀衛星環,Thetia和碎石之間會產生引力,但是它們之間的引力作用,相比較於地球對它們的作用要小得多。它們之間更可能發生的現象是,碎石要麼繼續圍繞地球運行,要麼被地球吸引撞回地球,形成新的穩定的「地球-衛星」星體結構,而不會相互之間吸引積聚合併成月球。而能夠在撞擊以後「彈」到太空軌道上的碎石,其體積也必定不會很小,否則,在地球引力作用下,根本就飛不出去。

因此,月球的形成,可能是Thetia撞擊地球反彈出去形成的,但是,很難是撞擊出去的碎片再次聚合而成。在地球和月球形成的過程中,應該出現了多次反覆撞擊:第一次Thetia撞擊地球,Thetia和撞擊產生的碎石濺射出去,由於Thetia質量較大,產生較大的動能,因此擺脫了地球引力束縛跑得較遠,然後又在地球引力作用下,在距離地球38萬公里處停止,進入地球軌道;第二次,其他零散的、小的碎石再次在地球引力作用下,撞向地球不再反彈出去,其中一些大的碎石則在多次反彈後停止住,最終與地球融為一體。

隕石

2013年俄羅斯發生殞石墜落事件,科學家發現是太陽系的行星帶中一顆行星受到偶然外力作用,使之改變路徑所致。如果月球形成的假說中,地球曾經有衛星環,它們中的一些衛星也許也會受到這種外力作用,彼此撞擊,其中一些應該會被地球吸收回來,而被月球吸引的可能性則不大。

然而,更值得引起我們重視的是,這種偶然的外力來自哪裡,怎麼引發的,它是不是存在一定的必然性。因此,也更值得科學家研究的是,我們人類如何預測它的發生,如何防範,甚至考慮能不能製造這樣的力,就如現在可以搞核聚變模擬太陽能來發電一樣,科學家已經想到的規避隕石撞擊的方法之一是,從地球發射導彈撞擊隕石,改變其軌道。但是,真正做到還很難。

最近,一顆殞石墜落在雲南,這塊殞石頭由什麼物質構成,來自哪裡,想必會同樣引起國內科學家的重視,並開展調查研究,而不是如一些人所說,趕緊去取隕石碎片「賣錢」!

關於引力波

探討月球的形成,不禁又想到最近熱議的引力波。最近比較多的說法是,引力波是雙黑洞形成的。事實上,並不只是雙黑洞才會產生引力波,只要是雙星系統結構的星體,就會產生引力波,只是產生的引力效應不同而已。雙黑洞能產生較大的引力波,被地球上的科學家們探測到,而地球和月球形成的雙星體產生的引力波,由於引力效應小,而難以被探測。

其實我們無時不刻地不處於引力波之中,甚至我們就身處引力波源,只是我們並未察覺,而是在來自一萬多光年外遙遠星系的雙黑洞引力波被科學家們探測到以後,才意識到,引力波真的存在。

蘇軾在《題西林壁》詩中說:

橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同;

不識廬山真面目,只緣身在此山中。

我們人類在認識自然、認識宇宙的時候,是不是也常常處於如此狀態?換一個角度,看到的則是另一個事實,而自然的真實面目則是在我們不斷地變換角度和研究手段之後,真正看到的那個全貌。而自然就在我們身邊,包括我們人類自身——這個大自然的天之驕子——作為宇宙的一部分,也並沒有完全被我們自己認識。

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