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月球的起源假说之四 —— 撞击说(图)

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图片:撞击成因说认为,地球早期受到一个火星大小的天体撞击,撞击碎片最终形成了月球,这是根据撞击成因说绘制的也月球形成示意图。

一百多年来,人们曾提出了多种有关月球起源的假说,如著名的共振潮汐分裂说、同源说、浮获说等,但这些关于月球起源的假说只能解释部分观测事实,不能令人满意。因此不断有科学家另辟蹊径,提出新的假说。其中,最新提出的撞击成因说引起了人们的极大关注,它能解释更多的观测事实,是当前较合理的月球起源假说。

撞击成因说也被称为“大碰撞分裂说”,这一假说认为,地球早期受到一个火星大小的天体撞击,撞击碎片(即两个天体的硅酸盐幔的一部分)最终形成了月球。

撞击成因说认为,在太阳系形成早期,行星际空间有大量星云,星云经过碰撞、吸积而逐渐增大。大约在相当目前地月系统存在的空间范围内,形成了一个质量相当于现在地球质量9/10的“原地球”和另一个火星大小的天体“原月球”。这两个天体在各自的演化过程中都形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐组成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此有机会发生碰撞。剧烈的碰撞不仅使“原地球”的自转产生了偏斜,而且使“原月球”碎裂,幔和壳变热蒸发,膨胀的气体“裹挟”着尘埃和少量的幔物质飞离原月球。被分离的金属核因受膨胀气体的阻碍而减速,被“原地球”吸积并变成了地球的一部分。飞离的气体尘埃物质受地球引力的作用,呈盘状分布在洛希限以外的空间,它们通过吸积,先形成一些小天体,然后像滚雪球一样不断吸积增长,最终形成现在的月球。

撞击成因说可以合理地解释地月系统的基本特征,如地球自转轴的倾斜与自转加速、月球轨道与地球赤道面的不一致、月球是太阳唯一的与主行星质量比为1/81的卫星、月球富含难熔元素而匮乏挥发性元素和亲铁元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾产生过广泛熔融、存在过岩浆洋等事实,因此撞击成因说是当今较为合理、较为成熟的月球起源学说,逐渐获得了大多数学者的支持。

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