推翻之前的資料,最新研究確定:月球誕生於44.25億年前

天空之城 2020/10/06 檢舉 我要評論

研究發現月球形成的時間,比之前設想的稍晚一些。當一顆火星大小的原行星(忒伊亞)在與年輕地球碰撞中被摧毀時,碰撞中噴出的碎片就產生了一個新天體,也就是現在的月球。由馬克沁·莫里斯領導的德國航空太空中心(DLR)的行星地球物理學家與明斯特大學科學家一起,使用一種新的數值模型,重建了事件發生的時間:44.25億年前,之前關於月球形成假設是45.1億年。

這比新的計算顯示早了8500萬年,其研究 成果發表在《科學進展》期刊上。45億年前,太陽系仍是一片混亂,地球仍在不斷增長到現在的大小,以所謂行星體的形式「收集」物質。它們以前是在圍繞早期太陽運行的塵埃和氣體圓盤中形成。年輕地球內部變得越來越熱,岩石地幔的大部分逐漸融化,形成岩漿海洋。就是在這個時候,地球獲得了一顆天然衛星(月球)。

地球和一顆原行星(忒伊亞)之間的碰撞,將岩石從年輕的地球上拋出。最終,這些碎片凝聚成一個新天體——衛星月球。理論上,大多數科學家都同意月球是這樣形成的,但不同意這個過程的細節,特別是不同意它發生的時間,因此一直以為存在很多爭議。最新建模的研究結果表明,年輕的地球是在45.67億年前太陽系誕生約1.4億年後被一顆原行星撞擊。

地球 VS 忒伊亞

根據計算,這發生在44.25億年前(不確定性為2500萬年)那時月球就誕生了。當時,地球剛剛發展成為一顆行星。在這一發展過程中,重金屬成分下沉到其中心,形成了一個由鐵和鎳組成的核心,核心被厚厚的矽酸鹽岩石地幔所包圍。由於增生和放射性元素的衰變,地幔岩石變得越來越熱。這使得金屬和矽酸鹽可以在幾千萬年內在地球內部發生分離。在這個階段,地球受到了原行星(忒伊亞)的撞擊,這是一顆可能有火星大小的原行星。

忒伊亞是希臘神話中的泰坦之一,也是月亮女神塞勒妮的母親。在太陽系早期,會有很多這樣的天體,其中一些是從太陽系噴射出來的,而另一些則是由於與其他天體的碰撞而被摧毀。然而,忒伊亞撞擊了地球,並導致大量物質從行星的地幔中噴射出來,以至於月球能夠從地幔中形成。在這次猛烈的撞擊中,形成了幾千公里深的岩漿海洋。然後,地球在這次碰撞之後,沒有留下任何忒伊亞的蹤跡。

重建月球的形成是如何由這一事件引發的,需要大量的想像力和創造力。地球和原行星忒伊亞的碰撞具有巨大能量,也蒸發了地球早期地幔中的大量岩石。在它重新聚集在那裡形成岩石之前,它被拋出並收集在地球周圍的一圈塵埃中。DLR行星研究所行星物理系主任、該研究的合著者桃莉絲·布魯爾解釋說:由此,月球在很短的時間內就形成了,可能只用了幾千年。

確定月球形成時間

科學家們在月球形成歷史上大體上是一致的看法,但還無法確定確切的日期。因為如六次阿波羅登月任務宇航員帶回地球的月岩,都沒有直接記錄地球天然衛星的年齡。現在,德國航太中心和明斯特大學科學家用一種新的間接方法確定了月球形成時間。這項研究的另一位合著者薩布麗娜·施溫格描述了事件的時間順序,她說:我們的計算表明,這最有可能發生在地球形成的最後階段。

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