大约45亿年前,太阳系中有许多行星。其中一个大约有火星那么大,离地球很近。
后来,由于太阳系的引力波动,它的轨道不再稳定,最后撞上了地球。这是一次毁灭性的宇宙撞击,重塑了地球,同时将大量物质溅入太空。这些碎片合并形成了今天的地球。
这个假说是目前最流行的月球形成学说。科学家称之为特耀明假说。这颗传说中的星球叫做特耀冥。多年来,特耀假说一直是最被接受的月球形成学说,但也面临着诸多挑战。
如果特瑶的假设是正确的,那么很显然,月球的成分应该和地球的成分高度一致。因此,为了证明伊亚假说,天文学家一直试图全面了解月球含有哪些元素及其比例。只要和地球相似,那么特耀明的假说无疑会获得非常有力的证据。
(图片说明:月球陨石坑)
不幸的是,事与愿违。天文学家在研究月球表面的时候,发现它和地球并没有那么相似,尤其是氧化铁的含量,比地球表面要多得多很明显。长期以来,天文学家试图解释这个问题,但一直没有进展。而最近,其他研究人员的最新发现,更是让特耀明假说“雪上加霜”。
6月1日在《地球与行星科学通讯》上发表的一份研究报告显示,月球表面以下的金属含量可能比我们想象的要高,而我们地球的金属含量远没有那么高。显然,这一新发现是对特耀明假设的又一次巨大挑战。毕竟,没有人相信一大块鲜红的苹果到处都是绿色的。
南加州大学太空科学家EssamHeggy说:“这确实提出了一个问题:这个新发现对我们之前的假设意味着什么?通过提高我们对月球表面下有多少金属的理解,科学家们可以推测月球是如何形成的,它是如何演化的,以及它在帮助地球维持宜居环境方面的作用。”来自双模双频双极化合成孔径雷达(微型射频,Mini-RF)的数据。Mini-RF可以以极高的灵敏度观察和分析月球表面的物质,甚至可以分辨出月球表面的水是单独存在还是以水合矿物的形式存在。
据报道,Mini-RF最初是为了在月球上寻找水冰,因此测试了每个区域的电导率(介电常数),以判断不同区域的电磁特性。在这个过程中,它发现观测到的弹坑越大,电导率值就越高。它发现直径为5公里(3.1英里)的陨石坑本质上是一个临界点,超过这个数字,导电率几乎趋于平稳,直径几乎没有增加。
天文学家随后用其他探测器进行了相关测试,发现了相同的结果。显然,导电性与金属物质有着密不可分的关系。同时,我们之前也没有在月球表面发现过这样的情况。因此他们得出结论,月球表面下方有一个富含金属的内部,其金属含量相对较低。由于小天体撞击月球表面形成陨石坑,我们才有机会一睹月球表面下富含金属的世界。此外,较大的陨石坑含有更多的金属,这可能是因为它们深入月球内部。
“即使在环绕月球11年后,Mini-RF为我们提供如此激动人心的发现的能力向我们表明,我们仍然可以从最近邻居的最古老历史中获得许多新发现。”来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家诺亚佩特罗兴奋地说,“Mini-RF的数据具有惊人的价值。它可以向我们展示月球表面的很多特性,我们可以利用这些数据推测:第45章亿万年前的事情!”
(图片说明:过去Mini-RF拍摄的月球表面照片)
当然不可能仅仅通过这个发现来推测这么久远的历史。我们需要更多的观察和研究。目前,Mini-RF观测到的陨石坑主要集中在月球北半球。为了验证这一发现,需要在南半球进行同样的测试,看看陨石坑大小和金属含量之间是否存在必然联系。
当然,这次的发现并没有完全推翻伊亚假说。或许是特耀撞击地球的过程需要修正,被它溅射到太空中的可能是来自地球更深处的物质。还有一种可能,这些金属的迹象来自于熔化的月球逐渐冷却。除了这两种推测,天文学家还有其他的猜想。
总而言之,虽然这一发现在一定程度上挑战了以往的猜想,但新发现越多,我们就越能排除一些未知或错误的月球理论,最终让剩下的理论越来越可信。同样的方法也可以用来研究太阳系中的其他卫星。
Heggy指出:“我们的太阳系有200多颗卫星,了解这些卫星在行星形成和演化过程中所起的关键作用,可以让我们以更广阔的视野来了解外系统。在超级地球上,生物体会在什么地方和什么条件下形成,它们会是什么样子。”
宇宙浩瀚无边,我们现在的能力远不是以前能够探索到的。因此,所有离我们最近的天体都是我们目前研究的唯一对象。只有把握“近水之先得月”的资源,才能更好地认识宇宙。
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