關于月球形成的頂級理論可能畢竟沒有證據(jù)

理論上說，數(shù)十億年前，大約有火星撞擊地球，將一大堆泥土噴向太空，最終聚結形成月亮.

這稱為巨大撞擊假說，它為我們提供了地球和月球的一些共同點的奇怪特性的簡潔解釋，例如相同的礦物。

只有一個問題。根據(jù)行星科學家保羅·索西 （Paolo Sossi） 領導的一項新分析，實驗行星學小組的 S Zurich 的 S S Thom 的 S S Thom 的 S S Tho S Thom 的 S Tho S T

“根據(jù)追蹤太陽系物質來源的每一個同位素比率，來自地幔和月球的巖石是無法區(qū)分的，”索西告訴 ScienceAlert。

“因為這些元素的同位素在行星材料中差異很大，如果有任何撞擊物的痕跡，我們預計會看到它們的同位素比率出現(xiàn)微小差異。然而，地球和月球之間沒有檢測到這種差異......因此，我們認為，在撞擊器的情況下，兩個物體必須完全混合......或者月亮一定是以不同的方式形成的。

這并不是說，最終的不發(fā)生。這仍然是可能的。只是......好吧，我們真的不能假設它did也。月球是如何形成的可能剛剛回到了神秘的領域。

證據(jù)，在預印本服務器 arXiv 上可用目前正在為 2024 年出版地球化學專著》的報告基于對迄今為止所有相關地球物理和地球化學證據(jù)的批判性審查。

那么，如果沒有碰撞，月球可能來自哪里呢？索西認為，地球及其大型衛(wèi)星只是由相同的基本材料形成，無需引入任何假設的第三天體。

地球和它的月球在太陽系中是獨一無二的。它是僅限系統(tǒng)有兩個大球形體，核心不同;月亮并不比汞而且，如果它自己漂浮，它本身就可以被認為是一顆行星。

月亮也被認為玩過在幫助生活方面發(fā)揮重要作用進化。它有助于穩(wěn)定地球的自轉，并產(chǎn)生有助于海洋循環(huán)的潮汐。如果沒有圍繞軌道運行的巖石質量，地球將是一個非常不同的地方。

因為月球既稀有又重要，科學家們想知道它是怎么來到這里的。它的起源可以揭示我們自己的故事，并幫助我們衡量這種系統(tǒng)在更廣闊的宇宙中形成的頻率的可能性。

巨型撞擊假說不是一個壞假說。在大約 45 億年前的太陽系早期，事情要混亂得多。有更多的巖石隨意飛來飛去，我們可以從幸存下來的行星和衛(wèi)星上留下的隕石坑中確定這一點。因此，一個嬰兒地球被足夠大的東西撞擊，形成一團撞擊碎片云，形成月球，這并不令人難以置信。

Sossi 和他的團隊在研究了現(xiàn)有證據(jù)后發(fā)現(xiàn)，問題在于地球和月球是太類似。地球和月球上的元素具有相同的同位素比率——同一原子的不同形式，其原子核中的中子數(shù)量不同——是相同的。我們檢查得越多，發(fā)現(xiàn)的就越多。

“最初，這種一致性僅在氧的同位素中被發(fā)現(xiàn)，但最近（自 2010 年代初以來）發(fā)現(xiàn)鉻和鈦就是這種情況——這兩種元素都只集中在身體的巖石部分，”索西解釋說。

“此外，由于這些元素的同位素在行星材料中差異很大，如果有任何撞擊器的痕跡，我們預計會看到它們的同位素比率存在微小差異。然而，地球和月球之間還沒有檢測到這種差異。

“隨后也被證明對許多其他元素（例如鐵、鈣、鉬等）也是如此，這使得這可能是通過巧合產(chǎn)生的可能性非常小。”

最近的一項研究表明，地球和月球也處于相同的年齡，或者說形成得非常接近，大約在45 億年前.綜上所述，證據(jù)表明這兩個天體是由同一片物質云形成的。

這并不是說不可能涉及影響;一個模型建議那次撞擊粉碎了整個工具包和小地球的樣子，產(chǎn)生了一個甜甜圈狀的物質，凝聚成兩個天體，地球和月球。

但巨型撞擊模型通常預測地球和月球之間同位素比值的微小差異。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，這些差異根本不存在，這意味著雖然不能排除巨大影響，但我們應該排除產(chǎn)生與真實地球化學數(shù)據(jù)不一致結果的模型。

即便如此，“參數(shù)空間本質上是無限的，”Sossi 說。

我們只是不知道地球和月球是如何從 45 億年前的一團星塵中聚集在一起的。進一步探究它的一種方法是調查月球內部有什么，這就是 Sossi 和他的同事們正在努力的方向。

“化學和同位素證據(jù)現(xiàn)在足夠有力，可以開始質疑月球形成的基本機制，”索西說。

"我們也很高興地看到地球物理、地球化學和動力學約束是如何相互關聯(lián)的，從而為月球的形成提供了一個全新的、整體的觀點。我們能夠就跨學科的共同問題進行溝通，這最終將幫助我們找到解決這個難題的方法。

該團隊的研究可以繼續(xù)閱讀arXiv.

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