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    月球:敢問(wèn)家在何方?

    2016-04-22 02:25:18王世杰
    大眾科學(xué) 2016年4期
    關(guān)鍵詞:星云太陽(yáng)系學(xué)說(shuō)

    王世杰

    “舉頭望明月,低頭思故鄉(xiāng)。”自古以來(lái),人們看到圓月,便會(huì)情不自禁地想到親人和故鄉(xiāng)。那么,月亮的家又在哪里呢?

    早在1879年,西方博物學(xué)家就開(kāi)始研究月球的形成。喬治·達(dá)爾文就曾提出,由于地球的自轉(zhuǎn)周期和太陽(yáng)引起的潮汐周期形成共振,地球部分物質(zhì)被甩離出去而形成了月球,大洋就是留下的“大坑”。

    但是,當(dāng)時(shí)的理論帶有很強(qiáng)的主觀猜測(cè)性,科學(xué)證據(jù)和觀察事實(shí)較少。隨著對(duì)月球的認(rèn)識(shí)的不斷深入,科學(xué)家也努力在幫助月球?qū)ふ壹亦l(xiāng)和親人,目前主要形成以下四種說(shuō)法。

    姊妹說(shuō)

    姊妹說(shuō)也叫共增生假說(shuō),這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為,太陽(yáng)系在46億年前是星云盤(pán)(云霧和塵埃)狀態(tài),隨后99.8%的物質(zhì)在中心會(huì)聚形成太陽(yáng),剩余的星云在各自的區(qū)域內(nèi)逐漸吸積、會(huì)聚、碰撞、增生,最終形成行星,地球和月球便是在星云盤(pán)中同時(shí)增生形成的。

    該假說(shuō)盛行一時(shí),但是至今仍無(wú)法解釋月球的“零壓密度”問(wèn)題——因?yàn)槿绻卦缕鹪从谙噜彽男窃茀^(qū)域,那么原始物質(zhì)應(yīng)該基本相同,含鐵量和密度也應(yīng)該相近,然而月球的鐵含量很小、密度很輕。因此,科學(xué)家開(kāi)始考慮是否月球來(lái)源于太陽(yáng)系的其他地方。

    養(yǎng)子說(shuō)

    養(yǎng)子說(shuō)又叫捕獲假說(shuō),該假說(shuō)盛行于上世紀(jì)60年代,主體思想是:月球形成于太陽(yáng)系其他位置,由于某種原因來(lái)到了地球附近,被地球強(qiáng)大的引力吸引,最終轉(zhuǎn)變?yōu)榈厍虻男l(wèi)星。該理論在解釋地球和月球鐵含量的問(wèn)題上較為成功。

    但科學(xué)家們轉(zhuǎn)而開(kāi)始研究日地月限制性三體問(wèn)題,探討月球在掠過(guò)地球的過(guò)程中被地球捕獲的限制條件和發(fā)生概率,最終得出的結(jié)論為:捕獲假說(shuō)太依賴(lài)小概率事件。

    親子說(shuō)

    親子說(shuō)又被稱(chēng)為分裂假說(shuō),這一假說(shuō)的提出,基于一項(xiàng)新的研究:地月系統(tǒng)氧同位素(類(lèi)似人類(lèi)DNA,可以做親子鑒定)高度一致。該發(fā)現(xiàn)也最終徹底淘汰了捕獲假說(shuō),因?yàn)榧偃缙鹪刺?yáng)系不同位置,地月樣品的“DNA”不可能那么一致,分裂假說(shuō)應(yīng)運(yùn)而生。

    大碰撞假說(shuō)

    該假說(shuō)是現(xiàn)今主流學(xué)說(shuō),認(rèn)為在地球形成的晚期,一顆火星大小的行星——忒伊亞與地球發(fā)生了碰撞,高溫濺射物被拋射到空中,最終冷卻會(huì)聚形成月球。該假說(shuō)是如今解釋地月觀察事實(shí)最合理的學(xué)說(shuō)。

    經(jīng)過(guò)數(shù)代科學(xué)家的研究,也只能給出月亮“可能”的家在哪里。哥白尼曾說(shuō):人的天職在于探索真理。正是前進(jìn)路上的坎坷,激發(fā)著人類(lèi)去思考、探索。相信有一天,科學(xué)家終將還原月球形成的歷史,幫月亮“找到家”。(編輯/夏冬)

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