月球是怎么来的？

十万个冷知识

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在过去40多年间，教科书中提及月球起源时都认为，与火星质量相当的岩石星球与地球发生剧烈碰撞，从而促使月球诞生。但是最新证据对这种观点提出了置疑，月球诞生的方式再次成为焦点。

图1：艺术家设想的天体索内斯蒂亚(Synestia)，它由蒸发岩构成，可能是月球诞生的母体

无数教科书和科学博物馆都宣称，月球是胚胎期的地球和火星大小的岩石星球发生灾难性碰撞产生的。这颗岩石星球被命名为忒伊亚（Theia），即生下月之女神塞勒涅（Selene）的希腊女神。忒伊亚曾与地球发生激烈碰撞，而且碰撞速度相当快，导致2颗星球都被融化。最终，忒伊亚残留的碎片冷却凝固，形成我们今天所看到的月球。

然而通过对橄长岩76536与其他从月球和火星采集到的岩石样本进行现代化研究，不禁令人怀疑起月球起源故事。在过去的五年里，许多研究都暴露出这样一个问题：即使拥有巨大影响力的假说，也没有相关证据进行佐证。如果忒伊亚撞击地球，并导致后来形成了月球，那么月球应该是由类似忒伊亚星球材料构成的。但月球既不像忒伊亚也不像火星，从原子角度看，它与地球几乎一模一样。

月球起源最新理论：第一种可能是忒伊亚的确塑造了月球，但忒伊亚的材料构成几乎与地球完全相同。

第二种可能性是撞击过程彻底混合了所有事物，导致不同的团状物质和液体完全均匀化，就像煎饼面糊那样。这可能发生在极高能量的撞击中或者是一系列的撞击中，首先产生了许多卫星，它们最终合并成为月球。第三种解释挑战我们对行星的认识。可能是我们今天所熟知的地球和月球曾发生奇怪的蜕变，疯狂的轨道变化戏剧性的改变了它们的旋转方式，并影响到它们的未来演变。

形成月球的4大理论

1.大型碰撞是月球起源的最经典理论，形成于20世纪70年代。这种理论认为，名为忒伊亚的火星大小岩石星球与年轻的地球发生碰撞。此次碰撞形成盘状残骸，最终合并形成月球。然而近期研究发现了该理论的矛盾之处：大型碰撞事件的计算机模拟表明，月球应当是由类似忒伊亚星球的物质构成，然而月球地质化学研究显示，月球是由类似地球的物质构成的。

2.索内斯蒂亚理论认为，忒伊亚与原始地球碰撞后，巨大能量导致两个天体被蒸发，从而形成名为“索内斯蒂亚”的新宇宙天体结构，这个旋转的炽热残骸云彻底混合了忒伊亚和地球的物质，从而形成了具有完全相同地质化学成分的地球-月球系统。

3.月球可能并非形成于一次大型撞击事件，而是多次更小规模的碰撞形成了月球。这种理论认为，每次月球大小的天体碰撞地球后都会形成残骸盘，它们最终合并形成小卫星。连续碰撞会不断增加小卫星的数量，所有小卫星最终结合形成月球。

4.双碰撞过程可能是最简单的月球形成理论，该理论认为忒伊亚与年轻的地球拥有相同的构成物质，可是这种可能性在很大程度上挑战了我们对行星系统形成的认知。

计算机模拟显示，两颗小卫星互相融合形成较大的天体

当鲁夫于2016年发表自己的研究报告后，行星科学家接受了她的理论。美国西南研究所月球科学家罗宾?卡努普（Robin Canup）称，这项研究报告值得深入思考，然而当前还需要进行更多的测试以进行验证。鲁夫并不确定这些卫星是否会被锁定在它们的轨道位置上，就像月球始终保持相同的方向朝向地球。如果是这样的话，她也不确定它们是如何合并的，而这正是她要努力解决的下个问题。

与此同时，有些人转向解释地球和月球相似性的其他理论，这可能有个非常简单的答案。从Synestia理论到小卫星理论，新的物理模型可能毫无意义。很可能月球看起来就与地球相似，就像科学家假设忒伊亚星球与地球相似那样。

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