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大家都知道,地球之所以有白昼与黑夜,是因为有太阳和月亮。对于太阳的研究,人类很早就已经开始了解,而对于太阳光是怎么照耀地球的,相信大家也都早有耳闻。但是对于月亮,大家就不是那么熟悉了,究竟,地球是如何获得月球这颗天然卫星的照射呢?这还真不好说,毕竟,这是一个争论已久的问题。

在众多关于地球获得月亮的猜想理论之中呢,其中有一个“巨大天体撞击”理论。这个理论认为月球是由早期地球与一颗名为Theia(忒伊亚)的火星岩石天体碰撞而成。而且这一理论已经成为众多理论中的领跑者,大多数人都信服的一个理论。

虽然很多人都信服这个理论的说法,可是关于这理论其中的细节是如何发生的,还不是很清楚,这么多年,科学家们仍在努力的寻找答案,试图找到一个科学的解释。而最近在《自然地球科学》期刊上发表的一项新研究中,为我们解开了围绕撞击理论的谜团。这一新研究告诉我们到底发生了什么,也就是为什么会假设忒伊亚存在。

根据巨大天体撞击理论,忒伊亚是一个与火星大小或者比火星小一点的天体。而在45亿年前,这颗天体撞击了当时还在“成长”的地球,而这次碰撞产生了足够的热量,形成了岩浆海洋,并产生了大量碎片,这些碎片喷射到围绕地球的轨道上,并且这些碎片合成了一个小天体,也就是我们现在的月球。这个理论也就解释了地球与月球相互旋转的方式和速度。

我们知道地月是潮汐锁定的,这也就意味着月球在围绕地球旋转时,总是向地球显示相同的一面。那么我们也便得知,为什么中国在2019年将嫦娥四号航天器降落在月球背面时,会取得那样的成就,原来是因为地球永远不可能与月球背面直接通信的。

通过这些年对月球的探索,我们也知道月球与地球的组成几乎相同。而不同之处就在于,月球上的铁较少,氢等较轻的元素也少,而产生水所需要的正是氢。那么为什么月球会比地区少这些元素呢?在巨型撞击理论中也为我们解释了其中的原因,因为重元素被保留在了地球上,在撞击和喷射到太空中产生的热量,则会将较轻的元素沸腾掉了。

那么月球是怎么形成的呢?计算机模型再现了导致月球成型的事件,最符合所有观测结果的模型表明,月球应该是由来自忒伊亚大约80%的物质形成。那就奇怪了,为什么月球会和地球那么相似呢?

有两种解释,一种解释是,忒伊亚天体会让早期地球从一开始就有这相似的部分,但这个解释也不太合理。因为在太阳系中,每个记录在案的星体都有独特的组成,这反映了距离太阳的距离;另一种解释是,这让两个天体撞击时混合比预期要彻底得多,但要是这样的话,产生的影响也会大有不同。

研究人员非常精确地观察了阿波罗宇航员从月球带回来的岩石中的氧元素的同位素分布,结果也证明,忒伊亚和地球不一样,月球和地球也不一样。虽然还是没能彻底解释清楚,但至少我们对忒伊亚又有了一个新的了解。