地球是如何获得月球的？一个新的理论已经出现

人们普遍认为，月球是在大约 45 亿年前地球与一颗名为忒伊亚的小行星碰撞时形成的。但现在专家们提出了一种关于月球起源的新理论。

研究表明，年轻的地球可能在与双星系统的近距离接触中绑架了月球。

地球和月球岩石之间的相似之处

在 1969 年至 1972 年间的六次登月任务中，阿波罗宇航员收集了超过 800 磅的月球岩石和土壤。

对这些样本的化学和同位素分析揭示了它们与地球岩石和土壤的相似之处：它们是富含钙的玄武岩，可以追溯到太阳系形成后大约 6000 万年。

挑战行星碰撞理论

根据阿波罗数据，聚集在 1984 年夏威夷科纳会议上的行星科学家达成共识，认为月球是由大规模碰撞后的碎片形成的。几十年来，这种对月球起源的解释塑造了科学认识。

然而，两名研究人员来自 宾夕法尼亚州立大学 他们挑战了这种长期存在的叙述。

达伦·威廉姆斯教授和迈克尔·祖格教授进行的一项研究表明，月球是在地球与一对岩石天体近距离接触时被捕获的。

关于月球起源的未解之谜

“科纳会议为 40 年来的历史奠定了基础，”威廉姆斯说。但仍有一些未解决的问题。

其中之一涉及月球轨道。如果月球是由行星碰撞的碎片形成并合并成围绕地球的环，那么它的轨道应该直接在行星赤道上方。相反，月球的轨道并不与地球赤道一致，而是与太阳更一致。

地球的引力吸引了月球吗？

在威廉姆斯和祖格提出的双星相互捕获理论中，地球的引力将双星系统中的两个物体分开，捕获了月球，而另一个物体则被扫走了。然后，捕获的月球进入了我们今天观察到的轨道。

这个过程在太阳系中是闻所未闻的。威廉姆斯指出海王星最大的卫星海卫一是类似事件的证据。

海卫一被认为是从柯伊伯带被拉入轨道的，那里估计有 10% 的物体是双星对。海卫一的逆行轨道（与海王星相反）及其与行星赤道的 67 度倾斜表明存在捕获事件。

月球轨道动力学

威廉姆斯和祖格计算出，地球可能捕获了一颗比月球还大的卫星，很可能是水星或火星大小的物体。然而，他们指出，由此产生的轨道可能不够稳定，无法继续运行。

研究人员解释说，月球的轨道最初是以拉长的椭圆形而不是圆形的形式开始的。随着时间的推移，地球的潮汐影响了轨道的形状，导致其发生变化。

“今天，地球的潮汐正在月球上前进，”威廉姆斯说。 “涨潮会加速轨道运行。它给了它一个脉冲和一点点推动力。随着时间的推移，月球会稍微漂移一点。”

月球的椭圆轨道变成了圆形

然而，当月球距离地球较近时（即捕获后立即发生的情况），潮汐会产生相反的效果。

威廉姆斯和祖格计算出，这个最初的椭圆轨道在数千年的时间里不断缩小，逐渐变得更加圆形。

最终，月球的自转被限制在月球绕地球的轨道上，这种情况一直持续到今天。

那时，潮汐演化可能发生逆转，月球开始慢慢远离地球。

地球引力和太阳

威廉姆斯解释说，月球每年距离地球移动约三厘米。目前，月球距我们 239,000 英里，在这个距离上，它能感受到来自太阳和地球的强大引力。

威廉姆斯说：“月球现在距离我们太远了，太阳和地球正在争夺它的注意力。” “他们都在拉它。”

月球的成分仍然是个谜

威廉姆斯和祖格的计算表明，通过二进制交换捕获的卫星可能表现出与地球卫星相同的行为。但威廉姆斯承认，这一理论不一定是最终结论。

“在过去的四十年里，没有人知道月球是如何形成的。现在，我们有两种可能性，这为进一步研究开辟了一个宝库。”

该研究发表于 行星科学杂志。

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