地球曾有两个月亮？ 月球形成的N个猜想(图)【3】

　　

　　许英奎介绍，捕获理论盛行于20世纪60年代。这个理论认为，月球本来处于太阳系的其他位置，围绕太阳旋转，后来因为轨道接近地球，被地球强大的引力吸引，转变为地球的卫星。

　　月球被地球捕获并成为地球卫星的几率非常低，距离太近可能就会撞上，过远又可能捕捉不到。而且阿波罗登月以后，采集回来了月球的岩石等样本，发现月球相对缺乏铁镍等成分，而小行星或其他太阳系中星体一般铁镍成分较多；另外，这一理论也难以解释地球和月球有几乎相同的氧同位素比值，所以这个理论也就很少再被探讨下去。

　　大碰撞假说 “忒伊亚”撞地球撞出了月亮

　　1975年，一些科学家提出了“大碰撞”理论，这个理论认为，在45亿年前，原始的太阳系里存在过一颗名为“忒伊亚”的行星，它的大小和火星差不多。“忒伊亚”偶然地脱离了原来的轨道而和地球发生了碰撞，两者都被撞出了碎块，地球和该天体的地幔有一部分被抛掷进入环绕地球的轨道，这些物质逐渐汇集形成月球。

　　开始的时候，大碰撞理论并没有引起太多的重视。然而，当科学家们弄清楚了早期太阳系的情形后，他们对大碰撞理论的态度改变了。在太阳系的早期，行星的形成的确依赖于大量的碰撞。以几大行星目前的自转状态来说，显示出太阳系形成早期剧烈的大碰撞事件的后果，如金星的公转是相反的，火星和地球被撞“斜”了，才有了季节的变化，而天王星被完全撞倒了，是“躺”着转的。

　　大碰撞理论更好地解释了地月系统角动量、地球月球质量等天体力学的制约条件，科学家还采用数值模拟的方法，设定特定的撞击速度、角度等，模拟出月球的产生。因此，大碰撞理论可以说是目前月球产生的主流理论。

　　核爆炸假说 早期地球的核反应炸出了月球

　　然而，如果月球果真产生于一次大碰撞，那么，月球上的物质不会完全来自于地球，还会有相当一部分（很可能是大部分）来自于碰撞地球的“忒伊亚”，我们应该总能找到一些与地球上的物质不尽相同的东西，如同种元素的同位素含量不相同。

　　然而，当科学家们对阿波罗宇航员带回的月球岩石进行了详细分析后，却发现月球岩石中的氧、铬、钾、硅的同位素和地球是相同的。因此，人们很自然地想到，月球也许曾经完全是地球的一部分。于是，古老的“分裂假说”再次以种种形式复活。

　　有荷兰科学家甚至提出了“核爆炸假说”，认为45亿年前，地球固体的地壳尚未形成，在它的深处一个巨大的核反应堆处在超临界状态，最终它爆炸了，那次爆炸撕开了新生的地球，将一部分物质推向了太空。他们的依据是，1972年，在西非的加蓬奥克洛地区开采铀矿时，人们发现那里的铀同位素铀235发生过严重的损耗，这表明它们曾经被一个核反应堆燃烧过，活跃的时间大约在20亿年前。

　　然而，“核爆炸假说”也没有得到大多数科学家的认可，有人甚至直接批评它是“主观臆想”。

　　最新研究 为大碰撞理论找到了新证据

　　说到这里，就可以理解美国《科学》杂志报告的最新研究的意义了。

　　德国哥廷根大学等机构的研究人员报告说，太阳系内各个行星都由独特的同位素组成，不过此前研究的结论都是月球岩石和地球岩石相当相似，无法证实月球主要源于一个业已消失的天体。

　　最新研究采用一种非常灵敏的先进分析技术，分析了由美国航天局提供、上世纪六七十年代“阿波罗”飞船带回的月岩。结果显示，月岩的氧17与氧16的同位素比率，确实与地球岩石存在差异。研究第一作者、哥廷根大学的丹尼尔·赫瓦茨在一份声明中说：“差异很小，难以察觉，但的确存在。我们现在有理由相信大碰撞发生了。”

　　目前多数关于月球起源的模型估计，月球70%至90%的成分来自“忒伊亚”，其余10%至30%来自早期地球。赫瓦茨则认为，月球的成分可能一半来自“忒伊亚”，一半来自地球。但他也表示这一观点尚需得到更多证据证实。

　　延伸阅读

　　地球曾有两个月亮？

　　长期以来，关于月球形状就存在一个谜团：月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大，前者地壳比另一面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。

　　美国加州大学艾瑞克·阿斯帕等人提出过这样的假说，“忒伊亚”和地球大碰撞产生了一大一小两个月球，它们的体积比是 3:1，质量比则为 25:1。它们一起围绕地球旋转，却在 45 亿年前发生了“追尾”事件，当时小月亮撞上大月亮的背面，大部分的物质留在其表面，融合成现在看到的月球。