地球如何獲得月球是一個長期爭論的問題。在巨大撞擊理論-其中指出,月球從地球早期和一個叫巖石體之間的碰撞形成的忒伊亞-已經(jīng)成為解釋中的領(lǐng)跑者。但是有關(guān)如何發(fā)生的細(xì)節(jié)很模糊,科學(xué)家仍在努力解釋許多觀察結(jié)果。
現(xiàn)在,發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上的一項新研究,通過解決撞車事故的最大謎團之一,揭示了實際發(fā)生的事情—為什么月球最終與地球(而不是蒂婭)幾乎相同(假設(shè)存在)。
根據(jù)巨大的撞擊理論,Theia是一個大約只有火星大小或更小的火星的物體,只有地球直徑的一半。它在45億年前砸入了發(fā)展中的地球。這次碰撞產(chǎn)生了足夠的熱量以產(chǎn)生巖漿海洋,并向地球周圍的軌道中噴出了許多碎片,這些碎片隨后聚集成月球。
該理論解釋了地球和月球彼此旋轉(zhuǎn)的方式和速度。它們被潮汐鎖定,這意味著月亮繞著地球旋轉(zhuǎn)時總是對著地球顯示相同的一面。這就是為什么中國人在2019年將Chang娥四號飛船降落在月球的另一端時取得如此巨大成就的原因-地球永遠(yuǎn)不可能與該端直接通信。
月亮和地球的成分幾乎相同。不同之處在于,月球中的鐵較少,而產(chǎn)生水所需的輕元素(如氫)則較少。巨大的沖擊理論解釋了為什么。重元素鐵會保留在地球上。撞擊和射入太空時產(chǎn)生的熱量會使較輕的元素沸騰,而地球和泰婭的其余物質(zhì)將混合在一起。
計算機模型再現(xiàn)了導(dǎo)致月球形成的事件。最適合所有觀察結(jié)果的模型表明,月亮應(yīng)該由Theia的物質(zhì)組成大約80%。那么,為什么月亮卻可疑地類似于地球呢?
一種解釋是,Theia和早期地球必須具有相同的構(gòu)成。這似乎不太可能,因為我們太陽系中每個有據(jù)可查的行星體都有自己獨特的成分,略有差異反映了與太陽的距離,即與太陽的距離。
另一個解釋是,兩個物體的混合比預(yù)期的要徹底得多,在月球上留下了Theia的不太清晰的特征。但這也是不太可能的,因為它需要比實際發(fā)生的影響更大的影響。