月球的前世今生

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月球的前世今生

作者：许英奎

来源：《大众科学》2019年第01期



不断的探索则可以去伪存真，让我们无限的接近真相，对月球亦是如此。“月球是怎么来的？”“美国人真的登陆过月球吗？”“月球背面有没有外星人？”很多天文爱好者喜欢问类似的问题，通过本文我们可以了解月球的前世今生。

月球的起源最早要追溯到1879年达尔文的分裂说，他认为地球的自转周期和由太阳引起的潮汐周期的相近导致共振的发生，部分物质变形脱离地球形成月球，地球上广阔的大洋就是遗留的痕迹。1930年天文学家詹弗瑞指出摩擦阻尼作用会遏制共振造成的振幅扩大，也不会导致地球物质的分裂抛出。之后很少有人探讨有关月球起源的问题。1952年，地球化学家尤里成为第一个真正关注月球起源的人，他认为月球由太阳系原始星塵汇聚形成，然而阿波罗计划带来的样品证明月球是一颗经过了分异的星球，并不是尤里最初认为的冰冷的，未经分异的原始物质。阿波罗计划前后，月球的研究者们针对月球起源分别提出了共增生理论，捕获理论及修正的分裂理论。共增生理论认为月球和地球一并由太阳系星子碰撞聚集形成;捕获理论认为早期月球本不属于地球，月球在运行中因为轨道接近地球，被地球强大的引力吸引并被其捕获成为卫星;修正后的分裂理论认为原始地球形成后，由于核幔分异，转动惯量减小，自转周期变小引起的部分地幔物质甩离地球形成月球。三种理论在随后的几十年经过修正可以解释月球的部分特征，但三种假说都不能独立解释月球的全部特征。1975年，美国天文学家哈特曼和戴维斯提出了大碰撞假说，认为地球与一个火星大小的天体撞击，地壳和地幔的一部分被抛掷出去，这些物质的一部分慢慢降回到地球上，另一部分则进一步吸积，形成绕地球转动的月球。随后天文学家卡梅隆和沃德也发表了相似的观点，大碰撞理论经过一系列修改和发展逐渐为大部分学者所接受，占据月球起源众学说的主导地位。

月球表面有一种特殊的岩石——斜长岩，这种岩石的熔点很高，一般认为不存在斜长岩质的岩浆，于是科学家提出一种可能的机制：结晶的斜长岩漂浮在岩浆的表面。类似溶解在香槟中的气泡生成之后漂浮到表面的过程。并据此推测，月球形成之后的一段时间是岩浆的海洋，学界形象的称之为“岩浆海”。不仅仅是月球，包括地球、火星等类地行星早期可能都经历过“岩浆海”的阶段。只是由于特殊的地质背景，月球的斜长岩被较好的保留下来，而地球由于富水和晚期的板块构造，使得斜长岩没有保留下来。岩浆海中结晶的密度大的矿物下沉到底部形成深部的月幔，密度小的矿物上浮形成较轻的月壳。这个过程大约经历数亿年的时间。随后月

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