几十年来,科学家们一直在争论大约 45 亿年前,当一块地球分裂并形成月球时,它会是什么样子。
现在,新的化学证据表明,事情比我们想象的要猛烈得多,研究人员认为,让月球自由的撞击是“就像大锤敲击西瓜一样”。
众所周知在从侧面脱落并被扔进我们的轨道之前,它曾经是地球的一部分,但这种“伟大的脱钩”发生的情况一直是激烈争论的话题。
直到最近,最广泛接受的假设关于月球是如何形成的研究表明,在太阳系首次形成约 20 至 1 亿年后,一个火星大小的物体(有时称为忒伊亚)曾经与仍在发展中的地球相撞。
虽然我们年轻的行星似乎在碰撞中毫发无伤,但这次撞击可能导致忒伊亚的核心和大部分地幔沉入并与地球自身的核心和地幔融合。
剩余的灰尘和碎片被喷射到地球轨道上,形成了一个小的吸积盘,由此,我们的月球最终形成了。
虽然这次遭遇听起来相当暴力,但近五年来科学家们的共识是忒伊亚在地球表面进行了相当低能量的掠过。
这个假设,被称为“巨大影响”,继续解释各种其他事情 - 例如月球相对于地球的大尺寸,以及它们各自的自转速度 - 并且有有大量证据支持它。
但这一假设始终存在一个大问题。 组成月球的大部分物质都来自忒伊亚,这是有道理的,但对 20 世纪 70 年代阿波罗任务带回的样本进行的化学分析表明,地球和月球的岩石几乎是相同的。
影响模拟后的模拟预测大多数材料(60% 到 80%)形成月球的物质可能来自撞击体,而不是地球,而且地球和忒伊亚不太可能具有相同的化学组成。
快进到现在,哈佛大学和华盛顿大学的地球化学家报告称,对七块月球岩石和八块地球岩石进行的新的、更详细的分析并没有像他们预期的那样澄清问题——它实际上推翻了巨大撞击假说的水。
“我们仍在重新测量 70 年代的阿波罗样本,因为近年来这项技术一直在发展,”团队成员之一、来自华盛顿大学的 Kun Wang 说道。Gizmodo 告诉 Ria Misra。
“我们可以测量地球和月球之间更小的差异,因此我们发现了很多 20 世纪 70 年代没有发现的东西。旧模型无法解释新的观测结果。”
事实上,新的分析不仅没有发现可能来自地球以外的物质的新证据,而且实际上表明这些月球岩石的起源与地球的联系比我们想象的更为紧密。
那里还有另一个巧妙的小细节。 化学分析中的每一个同位素特征都与地球和月球相匹配,除了一个:月球样本中的重钾同位素。
为了使这种重钾同位素单独出现在月球岩石中,它们必须持续存在一些令人难以置信的高温,由此,研究小组认为月球形成的碰撞比我们想象的要猛烈得多。
正如 Loren Grush 在 The Verge 上解释的那样:
“形成月球的碰撞根本不是低能量的,[王]认为。相反,碰撞极其猛烈,粉碎了大部分地球和撞击体,并将它们变成了蒸气。
在这种情况下,蒸发的地球和撞击物混合在一起形成一个巨大的致密大气层。 然后,这种大气冷却并凝结成我们的星球及其卫星。”
这是一个令人难以置信的大胆主张,因为它不仅表明我们对月球形成方式的看法是错误的,而且它描绘了一幅比我们想象的更加暴力和不稳定的早期太阳系的图景。
虽然没有人公开质疑这些说法,但王和他的团队现在有责任让他们的假设比我们近 50 年来一直坚持的假设更有说服力、更有说服力。
这涉及到展示七个富含重钾同位素的月球样本如何能够准确地代表月球的整体钾成分。
“总的来说,我对他们所做的事情非常满意,我只是希望他们使用了更好的样本,”佛罗里达州立大学地质学家穆尼尔·胡马云(Munir Humayun)没有参与这项研究,告诉边缘,补充说目前还没有足够的数据来支持这一假设。
王本人似乎并没有对这些批评感到太担心,他说,随着证据的增加,每一个新的假设都需要时间来适应并被接受。
“人们花了几十年的时间才接受这个巨大影响的假设,”他说。 “现在我们说巨大撞击假说是不正确的,所以可能需要 10 到 20 年的时间才能接受新模型。”
只有时间才能证明他的月球起源故事版本是否经得起审查。
该研究发表于自然。
王等。 鳗鱼。