月球起源再一说:40亿年前,月球是慢慢离开冰冻地球的的头图

月球起源再一说:40亿年前,月球是慢慢离开冰冻地球的

2018-02-12  |  TechPunk 原创 收藏(58)  | 

说起头顶上那轮明月,我们从小到大听过不少关于它的传奇故事。那么,有没有想过,月球是怎样起源的?

科学家普遍认同的月球起源说是,45 亿年前,原行星忒伊亚(Theia)撞上了地球。忒伊亚当场粉碎,地球也遭受重创。

前者的大部分碎屑溅入太空,在地球引力的拉扯下散布于环绕地球的轨道上。碎屑间频繁碰撞、吸积,最终聚合为今日月球的雏形。

自上世纪 70 年代以来,大冲击理论为我们描述的这副图景,已然构成人们对月球起源的科学认知。它在观感层面上“冲击”着人们的想象力,甚至为不少灾难主题的科幻作品提供了灵感来源。

但是就在 2017 年年初,大冲击理论自身也遭受了一次新的冲击。挑战者名为“多重撞击理论”,由以色列学者拉卢卡·鲁夫(Raluca Rufu)牵头提出。

在这套新理论里,忒伊亚活生生变成了“忒伊亚们”,月球也成了“月球们”。等那些“忒伊亚们”挨个撞完地球,地球还要眼睁睁地看着这群小月亮在自己轨道上继续“互相伤害”。

但是现在,科学家所做的一项新的研究揭示,早在 40 亿年前,月亮很可能是缓慢地脱离开地球的。

经过研究,科学家制作了一个动态模拟模型,这个模型显示了月球从冰冷地球上慢慢漂移出去的过程。40 亿年前的地球,获得的日照强度比今天要少 30%。

在那个时候,地球就像一个寒冷的冰球。地球当时所受到的潮汐力也不如今天,这意味着早期地球上大部分水都是冰冻状态。

而月球就是在那个时候从冰冷的地球缓慢漂移出去的。研究人员提出的模型表明,这一缓慢的分离过程耗时长达数亿年。

动态模拟模型也显示出,早期的月球和地球差不多大,随着它从我们的地球旋转出来,多余的物质也逐渐冻结在太空中。

一直一来,月球形状之谜都困扰着科学家们。月球稍微有点瘪,仿佛被人用拇指和食指捏住两极压了一下,以致赤道地带鼓起,两极区域扁平。

这倒没什么新鲜的。月球总在自转,很久很久以前,它还很年轻的时候,球体的熔岩在冷却成坚硬岩石的过程中,自转导致的离心力的确能让赤道地带鼓胀起来。

不过,早在 1799 年,数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯就注意到,由于月球形状不规则,它在转动时有些摆动。

上世纪 60 和 70 年代的太空探索发现,月球形状还有另一处不规则:它沿着月地轴的方向有轻微拉长。

也就是说,如果把月球沿着它的赤道切成两半,横截面并不是个正圆。月球像橄榄球的形状,其中一个尖头正对着地球。

尽管如此,对于月球何以形成目前的形状,从来没有人能提出令人完全信服的说法。此外,成因问题还不是其中的惟一谜团。

另一个谜团是,在月球总是对着地球的一面,其构成物质和表面情况与另一面有相当大的差别。

还有一点值得注意的是,当前,月球正在远离地球,它的转速也在降低。“阿波罗”宇宙飞船的宇航员在月球表面放置了一些镜子。

这些年来,从这些镜子反射激光光速的情况可以看出,月球正以每年约 3.8 厘米的速度远离地球。

目前,月球是以天文学家称作 1 比 1 共振的比率沿轨道绕地球运行的。也就是说,它的公转周期与自转周期相同,朝着地球的始终是同一面。

这样看来,月球过去距离地球要近得多,公转时间也要短一些。如果按 1 比 1 共振比率绕轨道运行,其自转速度也就会快一些。

这可能是月球赤道区域鼓起的原因。但是,这样的推测还是无法正确解释为什么月球沿月地轴会出现扁平状。

科学家表示,这个最新研究中的动态模型或许会帮科学家们找到月球形状之谜的答案。

虽然新提出的模型仍只是一个假设,但其计算非常精明,为科学家们找到几十亿年前地球和月球之间到底发生了什么提供了更多线索。


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