本報(bào)訊 關(guān)于月球形成主導(dǎo)理論最關(guān)鍵但卻也是最令人頭疼的一個(gè)問(wèn)題看起來(lái)已經(jīng)找到了答案。

 

　　于上世紀(jì)70年代首次被提出的所謂“大撞擊”理論曾假設(shè)，一顆火星大小的行星在距今45億年前猛烈撞擊了早期的地球，而月球正是由這次大碰撞產(chǎn)生的碎片所形成的。

 

　　這一理論很好地切合了人們對(duì)于月球概況的了解，包括這顆衛(wèi)星的質(zhì)量及其缺乏一顆有效的鐵核。

 

　　但是這一理論同時(shí)也意味著，月球大部分是由撞擊地球的那顆行星所包含的物質(zhì)構(gòu)成的。

 

　　由于月球和地球的巖石具有類(lèi)似的構(gòu)成成分，因此這表明地球與撞擊它的行星彼此之間也很相似。

 

　　這兩顆行星有可能是一對(duì)姊妹星球，兩者之間的關(guān)系比科學(xué)家已經(jīng)研究的太陽(yáng)系中任何其他行星的關(guān)系都要密切。

 

　　美國(guó)科羅拉多州博爾德市西南研究所行星研究人員robincanup表示，發(fā)生這一切的可能性被認(rèn)為大約在1%左右，或者說(shuō)“非常罕見(jiàn)”。

 

　　而海法市以色列理工學(xué)院天體物理學(xué)家hagaiperets認(rèn)為，如今這一場(chǎng)景看起來(lái)并沒(méi)有那么牽強(qiáng)。

 

　　perets和他的同事日前對(duì)太陽(yáng)系的形成進(jìn)行了模擬，旨在探究類(lèi)似的行星如何能夠發(fā)生巨大的碰撞。

 

　　研究人員的模擬結(jié)果顯示，在20%到40%的碰撞事件中，兩顆天體能夠足夠相似，從而也就很好地解釋了月球的構(gòu)成—這是一個(gè)相當(dāng)好的概率。

 

　　研究人員在4月9日出版的《自然》雜志上報(bào)告了這一研究成果。

 

　　行星彼此間之所以會(huì)非常相似是因?yàn)樗鼈兣c太陽(yáng)具有相同的距離，這意味著它們是由環(huán)繞在相同軌道上運(yùn)行的原行星物質(zhì)構(gòu)成的。

 

　　perets表示：“地球和月球不是來(lái)自同一顆行星的雙胞胎，但從某種意義上而言，它們是姐妹，它們?cè)谙嗤沫h(huán)境中長(zhǎng)大。”

 

　　大撞擊理論由williamhartmann和donalddavis在1975年提出。一顆質(zhì)量是地球10倍的天體以適當(dāng)?shù)乃俣茸矒舻厍驎r(shí)，可以產(chǎn)生足以形成月球的物質(zhì)。

 

　　大撞擊理論也可以解釋“阿波羅計(jì)劃”中的3個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：月球的年齡、在形成初期溫度很高的證據(jù)以及與地球的化學(xué)形成相似。在1984年于夏威夷科納召開(kāi)的一次會(huì)議上，科學(xué)家接受了該模型。

 

　　后來(lái)事情逐漸復(fù)雜起來(lái)。在阿波羅取得月巖的同時(shí)，研究人員開(kāi)始研究隕石中不同化學(xué)同位素的比率。特別是隕石和太陽(yáng)系其他部分中的氧-16、氧-17、氧-18的豐度大相徑庭，于是科學(xué)家開(kāi)始將同位素比率作為巖石起源的標(biāo)記。然而，月球巖石的同位素比率與地球巖石的頗為相似。

 

　　1986年，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了對(duì)大撞擊的首次計(jì)算機(jī)模擬，人們開(kāi)始對(duì)大撞擊理論產(chǎn)生質(zhì)疑。該模型清楚地顯示出，在經(jīng)歷足以產(chǎn)生月球的大撞擊后，月球所含有的物質(zhì)幾乎全部來(lái)自于碰撞天體。

 

　　最近更多的模擬結(jié)果也是如此。2004年，科羅拉多州博爾德市西南研究所運(yùn)行的模型顯示，標(biāo)準(zhǔn)的大撞擊會(huì)使月球80%的材料都來(lái)自于碰撞天體。只有在原始地球和碰撞天體的成分非常相似時(shí)，這種不均勻的物質(zhì)混合才能解釋同位素的研究結(jié)果，這樣的話，原始地球和碰撞天體必須是在相似條件下形成的。

 

　　2007年，加州理工學(xué)院davidstevenson及其同事kavehpahlevan發(fā)表了一篇論文。在研究中，他們對(duì)碰撞天體和地球如何在年輕的太陽(yáng)周?chē)纬蛇M(jìn)行了建模，發(fā)現(xiàn)即使地球與碰撞天體在相似的軌道上形成，其構(gòu)成也會(huì)非常不同，從而形成不同的同位素比率。因此，一些科學(xué)家建議重新考慮整個(gè)大撞擊理論。（趙熙熙）