月球的起源是什麼?它真的是地球分裂而來的嗎?
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月球的起源莫衷一是。對月球的起源,歷史上大致有三大派。而後期則在各種說法的基礎上,結合新的研究結果而新形成了“大碰撞說”。
分裂說這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,後來由於地球轉速太快,把地球上一部分物質拋了出去,這些物質脫離地球后形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是太平洋。這一觀點很快就受到了一些人的反對。他們認爲,以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那麼二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,發現二者相差非常遠。月球表面岩石的年齡極其古老,全月球表面岩石的年齡介於30億~42億年之間,地球表面最古老的岩石年齡,只限於個別地區出露的38億年的古老變質岩,而太平洋洋底岩石的年齡極其年輕,完全與“分裂說”的理論相違背。
俘獲說這種假設認爲,月球本來只是太陽系中的一顆月球大小的小行星,有一次,因爲運行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認爲,地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,像月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麼大的力量能將它俘獲。
同源說這一假設認爲,地球和月球都是太陽系中瀰漫的星雲物質,幾乎在同一個太陽星雲的區域經過旋轉和吸積,同時形成大小不同的天體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成爲“哥哥”。這一假設也受到了客觀事實的挑戰。通過對“阿波羅”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,地球和月球的平均化學成分差別很大,人們發現月球的岩石也要比地球的岩石古老得多。
碰撞說這一假設認爲,太陽系演化早期,在太陽系空間曾形成大量的“星子”,先形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體星子,星子通過互相碰撞、吸積而長合併形成一個原始地球。這兩個天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵爲主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。 [7] 一次偶然的機會,那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態,使地球的自轉軸傾斜,而且還使那個小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發,膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質,主要由碰撞體的幔組成。受到巨大撞擊的地球,絕大部分也是地幔和地殼物質受熱蒸發,膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,通過相互吸積而結合起來,形成幾乎熔融的月球,或者是先形成一個環,在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。這個版本被普遍認可。這個模型清晰地解釋了,月球的平均成分與地球的平均成分相比較,月球相對貧鐵、貧揮發分,月球的密度比地球低。具有地球和月球“基因”對比特徵的某些元素的同位素組成,如氧、鉻、鈦、鐵、鎢、硅等的同位素組成,月球與地球的測定值在誤差範圍內相一致,表明月球是地球的“女兒”。45億年來,地球一直攜帶着自己的女兒在身邊,而月球也一直伴隨着自己的母親,共同經歷了45億年漫長而荒古的年代。
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