地球是如何捕获月球的?

在宇宙中,人类最早关注的天体是太阳和月球,它们分别是白昼和黑夜中亮度最高的天体,月球温和的月光更能引起古人的遐想。从很多古典文学作品中,我们都能看到古人对月球寄托了不同的感情,还认为月球就是传说中的广寒宫,上面居住着嫦娥仙子。人们对月球的遐想一直持续到首次载人登月,之后这些遐想就逐渐瓦解。

实际上在载人登月之前,西方不少科学家通过天文望远镜观测到月球表面到处都是坑坑洼洼,没有一点生命迹象出现,直至人类成功登月后对月球进行了探测研究,结果表明月球并非一颗能孕育生命的星球,也不是一颗存在生命的星球。

即便如此它对地球十分重要,比如帮助地球挡住大部分外来天体的撞击、与地球的潮汐作用赋予地球海洋运动的动能,因此人类对月球的探索逐渐转移了方向,开始探索它是如何起源的。那么到目前为止,关于月球的起源,科学界有哪些说法呢?下面一起来了解一下。

假说一:分裂说

在早期研究月球起源的问题中,“共振潮汐分裂说”是最著名的假说之一。该假说坚持认为月球是地球的“亲生女儿”,即月球曾经也是地球的一部分,后面分割出来了。这种说法在上社会中很受欢迎,但当科学家们进一步探索,发现这一假说成立的可能性很小,因此逐渐被大多数科学家放弃了。

地球是如何捕获月球的?

假说二:同源说

同源说顾名思义是认为地球和月球是“姐妹”或“兄弟”关系,因为该假说认为月球和地球都是在太阳星云凝结的过程中诞生的,虽然两者的诞生时间存在先后顺序,但是时间相差不大。坚持这一假说的科学家认为,星球的组成成分与太阳的距离有关,不同距离会形成不同成分的星球。而地球和月球与太阳之间的距离比较接近,如果月球和地球是姐妹关系,那么两者的组成成分应该是相似的。然而后来的研究发现地球与月球在成分、结构上存在较大的差异,这又该如何解释呢?坚持这一假说的科学家表示,这是因为地球和月球的形成存在先后顺序,地球先形成,月球后形成。

地球是如何捕获月球的?

地球形成时先是吸收大量的铁元素和镍元素充当行星核,行星核形成后星际空间中的非金属物质逐渐不断附着在行星核表面,最终形成了多层次的地球结构。而月球则是在地球形成后才开始形成,这时候地球周围的可用物质基本被吸收了,因此只剩下一些物质来组成月球,这是导致月球和地球内部结构和组成存在差异的主要原因。

这种假说也存在难以让人信服的地方,即该假说下的地月运动特征与现实的地月运动特征存在较大的差异,这种差异至今也未能得到解释。

假说三:俘获说

和共振潮汐分裂说一样,俘获说也认为月球原本是地球的一部分,只不过它不是地球自己“诞生”的,而是从星际空间中“抢”过来的。该假说认为,地球和月球原本不属于一个星云团,它们在各自的星云团里面形成,但它们的星云团仍然在太阳系中,这可以解释为什么地球与月球的地质组成存在较大差异。月球形成后受到太阳的引力扰动,被迫朝着太阳的方向运动。

地球是如何捕获月球的?

当月球经过地球旁边时,地球巨大的引力将其牢牢捕获住了,从那时起月球就不再是一颗流浪的星球,而是专属地球的卫星。著名的天文学家阿尔芬支持“捕获说”,他认为月球曾经是一颗独立的星球,但后来被地球捕获了。有什么证据可以证明这种假说呢?月球表面存在大量月海盆地,这些盆地的形成被认为与月球被捕获有关。

月球被捕获后,地月的潮汐作用会产生很强的非均一重力场,该重力场导致月球表面的大量岩石被击碎并进入太空中。这些碎片之后又在地球的引力摄动下重新飞向月球,给月球的表面留下了深刻的印记,这些印记就是月海盆地。相比起前两种假说,捕获说能够解释多个问题,但仍然不能让大多数科学家满意,于是他们在不断寻找新的解释

假说四:撞击说

由于分裂说、同源说和捕获说都无法得到大多数科学家的认同,于是有科学家另辟蹊径,从另一角度出发提出了“撞击说”,这种假说是目前四种科学假说中认同度最高的。撞击说认为,早期地球遭到一颗和火星类似大小的天体的撞击,剧烈的撞击虽然没有把地球给撞碎了,但这颗主动撞击的天体四分五裂,形成的碎片后面形成了月球。


地球是如何捕获月球的?

为什么地球与类似火星的天体会撞在一起呢?科学家认为,太阳系形成初期,系内存在大量星云,这些星云通过碰撞和吸积不断发展自身,随着时间的推移逐渐形成了各大行星,其中就形成了一颗质量相当于现在地球质量十分之九的“原地球”和一颗体积与火星相仿的“原月球”。原地球和原月球都拥有以铁、镍为主的金属核,地质结构也比较相似。

然而这两颗星球的距离太近了,只要太空中一点不稳定的因素就能让它们发生碰撞。碰撞后原月球严重破碎,它的幔和壳都变热蒸发了,金属内核则被地球吸收,成为地壳和地幔的一部分。那些散落在地球周围的碎片受到地球引力的影响出现吸积现象,然后像滚雪球一样不断增大,最后月球形成了

该假说没有什么明显的缺陷,因此具有一定的说服力。


为什么一千多年前月球会凭空消失呢?

公元1100年在月全食结束后,好长一段时间都没有看到月亮,夜空却十分晴朗,这是为什么呢?这个问题直到900多年后才被解答。据古气候学家发现1108年8月欧洲地区发生过大规模的火山喷发,这是导致月球消失的根本原因。

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页面更新:2024-03-09

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