月球是哪儿来的？同样是内太阳系行星的水星、金星和火星|月球身世之谜是怎么形成的？月球是哪儿来的？同样是内太

月球是哪儿来的？同样是内太阳系行星的水星、金星和火星，为什么它们要么没卫星，要么有也只是很小很小的。即使是最大的火卫一，它的平均直径也才20公里左右，小到连规则的球形都形成不了，看起来就像个大土豆。

文章图片
火卫一和火卫二
而作为地球的卫星月球相对就大得多，直径大约3500公里，相当于地球的1/4 。

文章图片
月球vs水星
对于这么一个大家伙，它的起源就显得扑朔迷离了。在上个世纪，主流科学界关于月球起源主要有这么几种猜测。
一种是说月球曾经是地球的一部分，后来由于地球的自转速度太快，结果把自个儿给转散架了，月球就是当时甩出去的一部分地球物质形成的。这个叫做“分裂说” 。

文章图片
分裂说
另一种是说月球它本不是地球的卫星，只是因为从地球的身边经过被地球的引力捕获，所以才成了一颗卫星。这种叫做“捕获说” 。

文章图片
捕获说
还有种说法干脆认为，月球它其实就是和地球一起诞生的，都由太阳系的原始吸积盘直接形成，就像太阳和行星一起诞生于同一片分子云一样。这种叫做“吸积说（同源说）” 。

文章图片
吸积说（同源说）
相较于以上三种假说，如今的科学界对地月系统的形成更认同的还是“大碰撞说（Giantimpacthypothesis,GIH）” 。

文章图片
原始地球遭忒伊亚撞击
这种假说认为，当初有一颗火星大小的天体被称为“忒伊亚” ，有一天它和地球发生了碰撞，大量的物质被抛洒出去并环绕地球运动。随着时间的推移，这些碎片慢慢聚集起来，最终形成了今天的月球。

文章图片
大碰撞说
但是通过对阿波罗带回的月球岩石样本进行同位素分析后，科学家发现，月球岩石和地球岩石在同位素方面有着惊人的相似度，这意味着月球和地球有着相同的组成。但这就带来一个问题：因为天体本身的元素含量会受到太阳风的影响，当初那个忒伊亚如果是外来的话，它最初距离太阳的位置和地球有着很大差异，所以在同位素方面它不应该与地球如此相似。这也成为了大碰撞假说目前遇到的主要问题之一。
上个月（2022年10月）一篇发表在《天体物理学杂志快报》上的文章，研究人员对忒伊亚和地球之间的那次“天地大冲撞”给出了不一样的细节解释。他们通过计算机进行了上百次的模拟撞击，而且相较于以前的碰撞模拟，这次的模拟更注重碰撞的细节过程。

文章图片
研究人员发现在大碰撞发生后，那些抛洒出来的物质或许并没有成为行星环，而是形成了两个相互比较独立的部分，一个离地球比较近，另一个则相对较远。远的那个由于超出了地球的洛希极限，所以不会被地球引力撕扯，久而久之就形成了后来的月球；而相对较近的那个则被地球的引力给扯碎，逐渐落回了地球。由于形成月球的那部分物质大部分都来源于地球，这或许可以解释大碰撞假说中的同位素相同问题。