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月亮起源“撞击说”有新解:由系列小卫星“组装”形成

2017-01-12 10:27 来源:科技日报

  英国《自然·地球科学》日前在线发表的论文称,科学家通过最新模拟推翻了旧有假说:月球是由一系列撞击形成的,而不是此前认为的缘于一次巨大的碰撞。新模型同时解释了月球为什么主要是由类似地球的物质组成,而不是地球和其他行星物质的混合。

  原地球与一个火星大小的天体曾发生巨大碰撞,这是目前解释地月系统成因的主要候选理论。在能解释月球组成的大碰撞假说中,要么形成月球的物质大部分来自地球(而非撞击地球的天体),要么撞击地球的天体与地球组成相近——然而,这两种情况虽然都有可能,但科学家指出,其可能性其实都不大。

  以色列魏茨曼研究院科学家拉鲁卡·鲁弗及其同事此次对大型(但非巨型)行星体撞击原地球进行了数值模拟。在模拟中,撞击产生了碎屑盘,其中许多主要由地球物质而非撞击天体组成。每次撞击后,碎屑盘吸积形成了一颗小卫星。研究团队认为,这些小卫星最终向外漂移,并与日益增大的月球合并。要“组装”成月球,需要20次能够形成小卫星的撞击过程。

  论文作者认为,在早期的内太阳系,原地球与大型行星体之间撞击形成小卫星的频率足以形成月球,且能满足观测限制。月球由多次撞击“组装”而成这一点表明,月球是在数百年万年间形成的,而非地质学意义上的一瞬间;此外,地球和月球内部成分的混合程度或许比单次大碰撞情境下更低,因而有可能保存了撞击时期的记录。

  在相应的新闻与评论文章中,英国帝国理工学院卡里斯·科林写道,如今这项研究复兴了“迄今为止被普遍摒弃的一种观点,即一系列较小且更为频繁的撞击,而不是一次巨大的碰撞形成了今天的月球”。

  总编辑圈点

  40多亿年里,月球是地球唯一的天然卫星。但这个好邻居打哪来的?它是地球分裂出的一部分,还是被地球俘获来的?上世纪第一次探月高潮后,科学家对图像和样本的分析让“撞击说”逐渐占据上风,不过,这种假设似乎一直默认月球是在撞击“瞬间”就形成了的。现今的“组装说”很可能在未来会成为主流,亦可能暴露难以自圆其说的缺点。人们仍将不断地争论和关注下去,因为月球的起源和演化,对地月系统、类地行星乃至整个太阳系都意义非凡。

(责任编辑:王蔚)

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