
哈蓋·佩雷茨來自《自然》。形成月球的碰撞可能不如我們想像的那麼不可能
認為導致月球形成的事件可能不像以前想像的那麼不可能二 文件在同一版《自然》雜誌上。然而,這些論文以截然不同的方式解決了這個難題。
這兩種解決方案都會讓天文物理學家鬆一口氣,因為到目前為止,他們所依賴的解釋普遍被認為是相當牽強的。這對於尋找外星智慧生命也是個好消息,因為一些理論認為,大月球對地球上的高級生命至關重要。
受青睞的月球形成理論需要滿足幾個條件,其中沒有一個是不可能的,但逐漸具有挑戰性。以色列理工學院的 Alessandra Mastrobuono-Battisti 博士解決了其中之一:為什麼月球和地球的化學成分如此相似的問題。
當天文學家開始揭示太陽系時,他們不可避免地註意到月球是多麼不尋常。內太陽系中的其他衛星都很小。有些氣態巨行星擁有巨大的衛星,但與它們繞軌道運行的行星相比,這些天體要小得多。
雖然關於月球起源的各種理論已經出現又消失,但唯一能解釋我們所觀察到的現象的似乎是一個名為忒伊亞(Theia)的物體,其大小與火星大致相當。在地球發展初期就撞擊地球。撞擊是如此之大,以至於來自忒伊亞和原地殼的大量岩石被拋入軌道。有些最終返回了地球,但大多數合併成為了月球。
然而問題是,此類事件所需的條件似乎不太可能實現。雖然在太陽系歷史的這個階段,大物體相互撞擊幾乎是司空見慣的事情,但模型表明,碰撞需要一個大小合適的小行星,以合適的速度和角度移動,以產生類似的東西月亮作為結果。此外,忒伊亞必須具有與原始地球足夠相似的化學成分,以至於我們無法檢測到月球岩石的差異。一些估計認為發生此類事件的可能性為 1%,西南研究所的該主題專家 Robin Cannup 博士將其描述為評論文章中的“罕見”。
Mastrouono-Battisti 仍然認為我們很幸運能擁有月球,但將可能性定在了 20-40% 左右。 “我們 在一系列行星吸積模擬中追蹤正在生長的行星的進食區域,」該論文報告說,「以測量形成月球的撞擊物的成分。我們發現在同一模擬中形成的不同行星具有不同的成分,但巨型撞擊星的成分在統計上與它們撞擊的行星更相似。
幾乎可以肯定,與地球相撞的物體是在與我們離太陽的距離相似的地方形成的。因此,馬斯特羅博諾-巴蒂斯蒂和她的合著者認為,它與地球的相似程度遠高於金星或火星,因為金星或火星是在不同的距離形成的,這一點並不奇怪。
然而,在同一版《自然》雜誌上,馬裡蘭大學的研究人員出示證據他們聲稱這顯示忒伊亞的成分與地球不同。相反,他們認為來自忒伊亞和地球的物質混合得如此徹底,以至於地函和月球都收到了相似的部分,這解釋了它們的相似之處。