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科学家对月球的起源提出了一个疯狂的新假设

  • 2018-03-01
  • Scien

对于起源的通常解释将其描述为碰撞的结果地球和其他将物质旋转到太空的物体之间。

但一篇新论文表明,我们的卫星可能是从气化行星的环中出现的,这可以回答碰撞理论留下的一些不一致之处。

汽化行星被称为“联内斯提亚”(synestia),但仍然只是假设,是一个相对较新的概念。

它是一个环形的、快速旋转的岩石和尘埃云,可以构成岩石行星形成的一部分。

根据一个去年发表的论文哈佛大学研究生西蒙·洛克(Simon Lock)和加州大学戴维斯分校行星科学家莎拉·斯图尔特(Sarah Stewart)的研究表明,当原行星盘内两个行星大小的物体相撞时,就会发生联丝现象,导致由热尘埃和液体组成的环面云围绕熔化的核心旋转。

然后它在自身重力的作用下塌陷成为一颗行星。

行星的结构,具有圆盘和联轴结构的行星,质量相同(西蒙·洛克和莎拉·斯图尔特)

根据一篇新论文同样由洛克和斯图尔特领导的研究表明,月球是在地球的塞内斯蒂亚内部形成的,而不是与火星大小的天体碰撞形成的。忒伊亚45亿年前,将物质抛入地球轨道。

“这项新工作解释了当前想法难以解决的月球特征,”斯图尔特说。

“月球的化学成分与地球几乎相同,但也有一些差异。这是第一个可以匹配月球成分模式的模型。”

月球和地球由相似的元素组成,这与断裂的块体一致,但仍存在一些令人费解的差异。

例如,相对于地球,月球的铜、钾、钠和锌等挥发性元素的含量要少得多。

“对此还没有一个很好的解释,”锁说。

“人们提出了各种假设,解释月球如何最终含有更少的挥发物,但没有人能够定量地匹配月球的成分。”

在洛克和斯图尔特的理论中,忒伊亚仍然可以存在并仍然与地球相撞,但它并没有从正在形成的行星上折断一部分形成一个最终变成月球的环,而是将其粉碎,形成了一个联内斯蒂亚。

研究人员表示,大约 10% 的地球将被蒸发,其余部分将变成液态岩石。其中有月球的种子,这是一块相对较小的液态岩石,位于塞内斯蒂亚的中心。

当塞内斯蒂亚开始冷却并落向其核心时,一些液态岩石“雨”最终会落到月球种子上。

“随着时间的推移,整个结构收缩,月球从蒸气中出现,”洛克说。 “最终,整个联内斯蒂亚凝结,剩下的是一个旋转的液态岩石球,最终形成了我们今天所知的地球。”

该形成模型还将解决挥发性元素缺失的问题,同时符合同位素相似性,因为地球和月球都是由相同的联丝体形成的。

但由于月球形成时周围有数十个大气压的蒸汽压力,温度在 2,200 至 3,300 摄氏度(4,000 至 6,000 华氏度)之间,因此这些元素可能会蒸发。

然而,这项工作仍在进行中。首先,联丝提亚从未被观察到,并且仍然需要证明其存在。对月球物质的测试也可以帮助弄清楚这种情况的可能性有多大。

“这是一个基本模型。我们已经对形成月球的每个过程进行了计算,并表明该模型是可行的,但我们的理论的各个方面还需要更多的质疑。”锁说。

“例如,当月球处于这种蒸气中时,它会对蒸气产生什么作用?它如何扰动它?蒸气如何流过月球?这些都是我们需要回去更详细地检查的事情。”

该研究发表在地球物理研究杂志。

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