本報訊 關于月球形成主導理論最關鍵但卻也是最令人頭疼的一個問題看起來已經找到了答案。

 

　　于上世紀70年代首次被提出的所謂“大撞擊”理論曾假設，一顆火星大小的行星在距今45億年前猛烈撞擊了早期的地球，而月球正是由這次大碰撞產生的碎片所形成的。

 

　　這一理論很好地切合了人們對于月球概況的了解，包括這顆衛星的質量及其缺乏一顆有效的鐵核。

 

　　但是這一理論同時也意味著，月球大部分是由撞擊地球的那顆行星所包含的物質構成的。

 

　　由于月球和地球的巖石具有類似的構成成分，因此這表明地球與撞擊它的行星彼此之間也很相似。

 

　　這兩顆行星有可能是一對姊妹星球，兩者之間的關系比科學家已經研究的太陽系中任何其他行星的關系都要密切。

 

　　美國科羅拉多州博爾德市西南研究所行星研究人員robincanup表示，發生這一切的可能性被認為大約在1%左右，或者說“非常罕見”。

 

　　而海法市以色列理工學院天體物理學家hagaiperets認為，如今這一場景看起來并沒有那么牽強。

 

　　perets和他的同事日前對太陽系的形成進行了模擬，旨在探究類似的行星如何能夠發生巨大的碰撞。

 

　　研究人員的模擬結果顯示，在20%到40%的碰撞事件中，兩顆天體能夠足夠相似，從而也就很好地解釋了月球的構成—這是一個相當好的概率。

 

　　研究人員在4月9日出版的《自然》雜志上報告了這一研究成果。

 

　　行星彼此間之所以會非常相似是因為它們與太陽具有相同的距離，這意味著它們是由環繞在相同軌道上運行的原行星物質構成的。

 

　　perets表示：“地球和月球不是來自同一顆行星的雙胞胎，但從某種意義上而言，它們是姐妹，它們在相同的環境中長大。”

 

　　大撞擊理論由williamhartmann和donalddavis在1975年提出。一顆質量是地球10倍的天體以適當的速度撞擊地球時，可以產生足以形成月球的物質。

 

　　大撞擊理論也可以解釋“阿波羅計劃”中的3個關鍵發現：月球的年齡、在形成初期溫度很高的證據以及與地球的化學形成相似。在1984年于夏威夷科納召開的一次會議上，科學家接受了該模型。

 

　　后來事情逐漸復雜起來。在阿波羅取得月巖的同時，研究人員開始研究隕石中不同化學同位素的比率。特別是隕石和太陽系其他部分中的氧-16、氧-17、氧-18的豐度大相徑庭，于是科學家開始將同位素比率作為巖石起源的標記。然而，月球巖石的同位素比率與地球巖石的頗為相似。

 

　　1986年，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的一個研究團隊發表了對大撞擊的首次計算機模擬，人們開始對大撞擊理論產生質疑。該模型清楚地顯示出，在經歷足以產生月球的大撞擊后，月球所含有的物質幾乎全部來自于碰撞天體。

 

　　最近更多的模擬結果也是如此。2004年，科羅拉多州博爾德市西南研究所運行的模型顯示，標準的大撞擊會使月球80%的材料都來自于碰撞天體。只有在原始地球和碰撞天體的成分非常相似時，這種不均勻的物質混合才能解釋同位素的研究結果，這樣的話，原始地球和碰撞天體必須是在相似條件下形成的。

 

　　2007年，加州理工學院davidstevenson及其同事kavehpahlevan發表了一篇論文。在研究中，他們對碰撞天體和地球如何在年輕的太陽周圍形成進行了建模，發現即使地球與碰撞天體在相似的軌道上形成，其構成也會非常不同，從而形成不同的同位素比率。因此，一些科學家建議重新考慮整個大撞擊理論。（趙熙熙）