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我们的月亮是怎样诞生的?小卫星合成大月球

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[摘要]我们的月球可能是由一系列大撞击形成的,而非一次巨大的碰撞。这一模型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。
我们的月亮是怎样诞生的?小卫星合成大月球

  资料图:月球

  《自然—地球科学》1月10日在线发表的一项研究认为,月球可能是由一系列大撞击形成的,而非一次巨大的碰撞。这一模型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发生巨大碰撞是解释地月系统成因的主要候选理论。在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,但可能性都并不大。

  以色列魏茨曼科学研究所的Raluca Rufu与同事对大型(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,其中许多都主要由地球物质,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。作者认为,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次能形成小卫星的撞击过程。

  研究人员认为,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,英国伦敦帝国理工学院Gareth Collins写道,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月球”。

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