在以前 , 人们更普遍地认为地球和月球是共同形成的 , 这个假说可以解释月球当前的位置 , 但是通过简单的计算就能知道 , 月球的密度远低于地球 , 如果两者是共同形成的 , 那么意味着它们应该是有相似的密度 , 或者说都有一个重元素核心 , 很明显月球没有 。
月球很大 , 同时距离宿主行星较近 , 以及密度较小 , 这三点事实可以排除掉行星天然卫星的两个主要来源——捕获和共同形成 。
早期太阳系 , 图源:NASA/JPL-Caltech
我们可以整理下前面提到的其它数据:
首先 , 月球古老的样本有45亿年 , 这可能意味着它和太阳系的年龄大致相同 。
其次 , 从月球的样本中还可以知道 , 月球的组成和地球非常相似;同时还得到了一个关键信息——地球和月球的氧同位素比率表明它们起源于太阳系的同一部分 。
第三 , 科学家其实早就发现 , 地球的自转速度在它这个距离上(距离太阳的距离)是比较快的 。
结合所有这一切 , 这个故事应该是这样的:
月球的撞击假说 , 图源:NASA/JPL-Calte
大约 45 亿年前 , 也就是地球形成后的大约 7000 万年 , 这时候行星体受到各种小行星的撞击非常普遍 , 但是地球引来了一个超大小行星撞击——现在这颗小行星被称作忒伊亚 , 它的大小和现在的火星差不多 。
这次史诗级的撞击导致较轻的物质飞到地球上空 , 经过几千年的时间 , 这些物质形成了现在的月球 。
这种撞击假说(我们就称这个为撞击假说吧)可以解释为什么月球的组成都是较轻的材料 , 以及其它几乎所有的奇怪事实 。
但除了一点 , 撞击假说中大部分现有模型都有一个前提 , 就是最早的月球组成至少需要60%忒伊亚原有材料 , 但是从现有的月球样本来看 , 地球和月球成分最多相差百万分之几 。
但不管怎么样 , 现在撞击假说是月球形成最主流的一种解释 , 有一些难以解释的地方也是正常的 , 毕竟现在月球样本非常有限 , 而且来源的地区也非常单一 。
最后:为什么月球看起来和太阳一样大?
月球看起来非常巨大的原因是它离地球很近 , 至于为什么它会看起来和太阳一样大 , 原因是太阳比月球大400倍左右 , 而它们的距离也正好差了400倍 。
如果再深究的话 , 只能说这真的是巧合 , 我们正好处在了月球和太阳看起来一样大的阶段 。
图注:不同视角下月球和太阳比较
由于月球引力与地球海洋的相互作用 , 月球事实上一直在远离我们 , 大约每年都会拉远3.8厘米 。
在遥远的过去 , 月球离地球足够近 , 那时候的月球看起来比太阳大许多 , 所以当时的生物在日全食看不到美丽的日冕 。
【为什么说月球比地球更古老?作为地球天然卫星,月球确实太特殊了】而大约 5000 万年后 , 月球将足够远 , 那时我们的后代只能看到日环食 , 而没有日全食 。
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