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?( 二 )


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?
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忒伊亚撞击后产生了两大块物质 , 较远的那个形成了月球
其实关于大碰撞的具体细节 , 我们还可以从另一个地方找到线索 , 那就是月球背面 。
我们知道 , 月球由于被潮汐锁定 , 它永远只有一个面朝向地球 。 面向地球的这面我们称其为正面 , 背对我们的则称为背面 。
在人类发射月球探测器之前 , 我们一直以为月球的正面背面应该都差不多 。 但当第一次看到探测器传回的照片时 , 天文学家才惊讶地发现 , 月球的背面竟然如此的不一样 。 不像正面有着大块儿的盆地 , 月球背面是崎岖的高原地形 。
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月球正面(左)和背面(右)
通过探测器的引力测量 , 天文学家分析了月球内部的质量分布情况:正面的月壳平均厚度大约30公里 , 而背面的厚度则有50公里 。
除此之外 , 通过对月球陨石的分析 , 人们还发现正面和背面的物质在化学成分上也有很大不同 。
种种迹象表面 , 月球成为了“两面派”肯定和它当初的形成过程息息相关 。 这些差异也是大碰撞假说需要进一步解释和完善的地方 。
其实目前已经有一些基于大碰撞假说的升级版理论 。
比如有一种被称为“正面加热理论(Nearsideheattheory)” 。 说是在大碰撞发生后 , 此时的月球和地球都处于熔融状态 , 尤其是地球 , 它就像一个超级大火炉 , 把旁边月球这个“小煤灰”烤的通红 。 不过月球背面因为背对着地球 , 所以它冷却得就会快一点 , 于是便形成了更厚的月壳 。
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月球背向地球的那面冷却地更快
你可能会说:地球的那点热量在地月这个距离上来说 , 会不会太微不足道了?
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地月实际距离
确实 , 以今天的地月距离来说 , 地球想把那么多的热量传递给月球确实不太可能 。 不过目前研究认为 , 月球可是正在以每年3.83厘米的速度远离地球 。 也就是说 , 在地月系统刚刚形成之初 , 它俩的距离曾经非常近 , 甚至只有地球直径的一两倍远 。 在那么近的情况下 , 月球正面是可以接收足够的热量 , 表面的火山活动也更为剧烈 , 这也是为什么今天我们在正面看到了大片的熔岩平原 。
但是这个假说仍存在一些问题 , 比如说如果当初它俩真得挨得那么近的话 , 月球很可能就不会慢慢远离地球 , 相反它会逐渐靠近地球 , 最终撞上地球 。
而另一个大碰撞假说的升级版 , 真就提供了一个“二次撞击(Secondimpact)”的假说 。
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这种说法认为:在第一次忒伊亚的大碰撞发生后 , 此时又有一个小天体迎面撞上了仍处于熔融状态的月球 。 随后溅射出的物质运动到了背面并沉淀了下来 , 从而形成了高原地形 。 而承受撞击的正面 , 由于地表被融化 , 所以导致了化学成分上存在差异 。
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但是这种猜想也有问题 , 比如撞击若是发生在熔融状态的早期 , 那么今天月球正面的撞击盆地应该早就被抹平了 , 不可能保留到现在 。
和二次撞击假说类似 , 还有种假说认为:当大碰撞发生后 , 由地球周围碎屑形成的卫星并不只有一颗 , 而是两颗 。 由于这两颗卫星的运动速度存在差异 , 随后较小的那颗追尾了另外一颗大的 。 于是类似二次撞击假说 , 碰撞后小卫星的碎片溅落到了大卫星的另一面 , 后来二者融合在一起形成了最终的月球 。