月球的形成一直是科學(xué)界的一個謎團(tuán),目前主要有三種理論,首先是捕獲的理論,也就是說是因?yàn)榈厍虻囊Σ东@了某顆游離在太空中的小天體,月球的成分就與這顆小天體非常相似。

其次就是同時誕生的說法,也就是說在太陽系剛形成的時候,地球和月球是在同一個星云中誕生的,最后一說就是撞擊說,被廣泛接受的就是這一個,這種說法認(rèn)為月球是地球與一顆名為忒伊亞的大行星發(fā)生碰撞后形成的。

2016年科學(xué)家們在地球內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了兩個巨大的斑點(diǎn),跟其它物質(zhì)成分不一樣,兩個斑點(diǎn)有一個就位于地幔和地核的邊界,另一個則在地核中,在這兩個斑點(diǎn)附近的地方有著明顯的的物質(zhì)組成和屬性上的不均勻。

月球的形成之謎
這兩個斑點(diǎn)就是科學(xué)家們一直在尋找的忒伊亞的殘骸,忒伊亞是一顆擁有火星大小的行星。
在太陽系形成之前,太陽系最外側(cè)是無數(shù)顆小行星環(huán)繞著太陽不斷旋轉(zhuǎn),其中有小行星會不斷地碰撞,形成更大的行星,同時也會與其他小行星碰撞,并被其引力吸引,成為另一顆小行星的一部分,這樣一來,就會有許多小行星的軌道發(fā)生改變,在無數(shù)次碰撞中,忒伊亞與其他小行星碰撞的概率更高,從而改變了軌道,向內(nèi)側(cè)行進(jìn)。

忒伊亞逐漸向內(nèi)側(cè)移動,最終向內(nèi)側(cè)移動到火星與木星之間的位置,這里的小行星已經(jīng)合并成其他較大的行星,這時忒伊亞的軌道又一次發(fā)生改變,它開始向太陽的方向移動。

根據(jù)計(jì)算,忒伊亞在距離太陽比較近的地方,影響已經(jīng)非常大了,周圍較大的行星對它的引力會更大,同時太陽的引力也更加顯著,這樣一來,忒伊亞的軌道再次發(fā)生改變,開始向外側(cè)行進(jìn)。
最終忒伊亞向外側(cè)移動,最終與地球發(fā)生了碰撞。
科學(xué)家們利用計(jì)算流體力學(xué)的方法仿真了這種碰撞的過程,已經(jīng)計(jì)算出當(dāng)時碰撞時產(chǎn)生的巨大能量,導(dǎo)致地球表面幾千公里的巖石被融化,成為一片巖漿海洋。
在這些融化的巖石中,就有月球的前身的一部分,另一部分則被吸收到地球內(nèi)部,而其余部分的物質(zhì)則散失到太空,這些散失到太空的物質(zhì)慢慢聚集,誕生了月球。

童年故事中提到的“嫦娥奔月”正好與這種說法吻合,嫦娥從地球上奔向了月球,這種說法解釋了為什么地球和月球的物質(zhì)成分這么相似,就好像是地球的割裂與月球的形成一樣。
同時,這個說法也解釋了有些地方物質(zhì)成分不均勻的原因,這些物質(zhì)可能正是當(dāng)時的殘骸,剩下來的物質(zhì)可能是當(dāng)時忒伊亞的物質(zhì)。

最新研究。
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)這兩個斑點(diǎn)最近可能還在發(fā)生變化,這些斑點(diǎn)的物質(zhì)主要是鐵,還含有大量的鈣等化學(xué)成分,能說明它們是當(dāng)時碰撞的產(chǎn)物。
有的物質(zhì)散失到太空,其他留在地球內(nèi)部的物質(zhì)被吸引進(jìn)入地球內(nèi)部,在當(dāng)時,地球內(nèi)部的溫度非常高,而這些物質(zhì)一旦被吸引進(jìn)去,就會因?yàn)闇囟确浅8撸瑫?dǎo)致幾乎處于液態(tài)。

但是隨著時間的推移,地球內(nèi)部會逐漸冷卻下來,這樣一來,原本處于液態(tài)的物質(zhì)就會凝固,形成固體,這就是人們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的那兩個斑點(diǎn)。
人們找到這些斑點(diǎn)就是為了尋找忒伊亞的殘骸,但是現(xiàn)在還不能證明這些斑點(diǎn)就是當(dāng)時的物質(zhì),這次研究是一個非常好的開始。

科學(xué)家們模擬了當(dāng)時的碰撞過程,分離了月球和地球,然后保留了忒伊亞的質(zhì)量和物質(zhì),模擬了碰撞讓忒伊亞大部分物質(zhì)被吸收進(jìn)入地球,形成了現(xiàn)在的這兩個斑點(diǎn)。
根據(jù)研究顯示這兩個斑點(diǎn)含有極高的鐵元素,結(jié)合當(dāng)時的碰撞情況,這些鐵元素就會存在于當(dāng)時的熔巖之中,隨著時間推移熔巖凝固后,這些元素就會留在地球內(nèi)部。
在地球內(nèi)部粘稠的熔巖逐漸冷卻后,它們就會凝固形成固體物質(zhì),也就是人們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的這兩個斑點(diǎn),所以可以說這兩個斑點(diǎn)就是當(dāng)時的忒伊亞的殘骸。
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)提出這兩個斑點(diǎn)是忒伊亞的殘骸,證明了當(dāng)時的碰撞就是產(chǎn)生月球的原因。
月球的特征。
月球是迄今為止人類唯一探測過的天體,邏輯月球的構(gòu)成相信能夠證明月球的起源。
在新一輪的探月計(jì)劃“阿耳忒彌斯計(jì)劃”中,美國航天局計(jì)劃于2025年將“阿耳忒彌斯-3”無人飛船送往月球南極地區(qū),2028年計(jì)劃將“阿耳忒彌斯-6”飛船送往月球的東北部。
在這些地區(qū)著陸的探測器將獲取大量的月壤樣本,這些樣本將被人類的太空旅行者帶回地球,并由科學(xué)家們分析。
其中,哪些樣本最重要,科學(xué)家們尚未就此達(dá)成一致,主要是因?yàn)榭茖W(xué)家們對月球的形成仍有許多疑問,因此尚不清楚月球樣本中的哪些成分可以提供最有價值的信息。
西蒙斯-巴爾的摩的一名行星地質(zhì)學(xué)家表示:“我們認(rèn)為這些樣本非常重要,但是我們并不知道什么樣的東西會成為一個重要的線索。”
因此,未來的探索將取決于科學(xué)家的最終決定。





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