月亮这颗陪着地球转了几十亿年的星球,到底是怎么来的?不像太阳是太阳系的老大,天生就带着引力聚起物质,月亮的出身,数十年里,科学家们都在钻研,至今没个百分百确定的答案。
不过钻研归钻研,最受关注的,目前有四种假说,每一种都能解释部分现象,却也有暂时绕不开的难题。比如有观点认为,月亮是地球捕获来的,它先在宇宙中独立成型,后来不小心被地球引力束缚,成了咱们的卫星。这种想法能说通为啥月亮和地球的物质构成有点不一样,但问题是,这么大的天体要抓牢,早期地球得有特别浓密的大气帮忙减速,可如今没找到足够证据证明当时有这条件。

另一种推测是,地球与月亮是宇宙双胞胎,在太阳系同一区域里,宇宙中的尘埃与岩石被它们几乎同时吸积,逐步凝聚成型。这话听着合理,毕竟两颗星球距离极近,位置上能说通,但深入研究后发现破绽:月亮里的铁元素含量极低,那些易挥发物质也比地球少得多,若是双胞胎,物质构成不该差这么多。
早年的分裂说也很有意思,有人猜测早期地球自转速度极快,快到自身一部分物质被甩了出去,这些物质后来演变成月亮,甚至认为太平洋就是当年甩物质留下的疤痕。可后续计算显示,即便地球自转再快,也没力气甩出这么多物质,而且月球岩石的铁含量,比地球地幔还低,这一说法慢慢就站不住脚了。

大碰撞说,是如今最被认可的,也是我觉得画面感最强的一种猜想。大概45亿年前,太阳系还处在混乱生长期,未成型的行星碎片,四处都是。这时候,一颗火星大小的天体(科学家命名为忒伊亚),以非正面的角度,撞上了刚形成不久的原始地球。这场碰撞有多猛烈?地球自转轴不仅被撞得偏斜了一些(这也是地球后来有四季的原因之一),忒伊亚还被直接撞碎,它的外壳与地幔被撞至蒸发,裹挟着大量尘埃、小块物质,连同地球地幔被撞飞的碎屑,一同飘到地球周边的轨道上。
这些飘在轨道上的碎屑,没有一直分散,而是在引力的持续作用下,一点点聚合起来,如同孩童搭建积木般,不断变大,如今的月亮,就是这样最终构成的。这一说法并非空想,有不少证据支撑:月表岩石经科研人员分析,发现里面的氧同位素,和地球地幔的几乎完全一致,就像来自同一个原料池。再者,月亮的整体密度远低于地球,恰好说明它主要由地球地幔这类轻物质构成,没有像地球那样厚重的金属核心。2022年,源自地球地幔的氦和氖,被人在月球陨石中找到,更是给月亮源自地球相关碰撞添了实锤。

可这一假说并非毫无漏洞。最让人疑惑的是,忒伊亚作为外来天体,它的痕迹,本该留在月亮的物质构成里,可如今检测到的地月元素组成太过接近,完全没有混搭的迹象。为了破解这个疑问,新的思路,科学家又补充了进来。索内斯蒂亚模型,就提出了这样的观点:碰撞后没有直接产生碎片,而是先形成了一个旋转的、由岩石蒸汽构成的圆盘,地球与月亮都是从这个圆盘里逐步凝结而出,物质在蒸汽状态下充分混合,所以元素组成才会如此相近。也有观点推测,月亮并非源于单次碰撞,而是多次小型撞击的结果,每次撞击都会撞出部分碎屑,这些碎屑逐步汇聚融合,最终变成了现在的月亮。
不管是哪种假说,都需要更多证据验证,而我国的深空探测任务,正在帮着寻找这些证据。月球背面,嫦娥四号着陆开展探测,摸清了月幔的物质构成,可辅助核对月球演化的模型;接下来的天问二号任务,计划前往小行星采样返回,太阳系初期碰撞的碎屑,或许还留存 在那些小行星上,或许能直接印证忒伊亚是否真的存在过。
 
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                        
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