地球是如何捕獲月球的?

在宇宙中,人類最早關注的天體是太陽和月球,它們分別是白晝和黑夜中亮度最高的天體,月球溫和的月光更能引起古人的遐想。從很多古典文學作品中,我們都能看到古人對月球寄託了不同的感情,還認為月球就是傳說中的廣寒宮,上面居住著嫦娥仙子。人們對月球的遐想一直持續到首次載人登月,之後這些遐想就逐漸瓦解。

實際上在載人登月之前,西方不少科學家透過天文望遠鏡觀測到月球表面到處都是坑坑窪窪,沒有一點生命跡象出現,直至人類成功登月後對月球進行了探測研究,結果表明月球並非一顆能孕育生命的星球,也不是一顆存在生命的星球。

即便如此它對地球十分重要,比如幫助地球擋住大部分外來天體的撞擊、與地球的潮汐作用賦予地球海洋運動的動能,因此人類對月球的探索逐漸轉移了方向,開始探索它是如何起源的。那麼到目前為止,關於月球的起源,科學界有哪些說法呢?下面一起來了解一下。

假說一:分裂說

在早期研究月球起源的問題中,“共振潮汐分裂說”是最著名的假說之一。該假說堅持認為月球是地球的“親生女兒”,即月球曾經也是地球的一部分,後面分割出來了。這種說法在上社會中很受歡迎,但當科學家們進一步探索,發現這一假說成立的可能性很小,因此逐漸被大多數科學家放棄了。

地球是如何捕獲月球的?

假說二:同源說

同源說顧名思義是認為地球和月球是“姐妹”或“兄弟”關係,因為該假說認為月球和地球都是在太陽星雲凝結的過程中誕生的,雖然兩者的誕生時間存在先後順序,但是時間相差不大。堅持這一假說的科學家認為,星球的組成成分與太陽的距離有關,不同距離會形成不同成分的星球。

而地球和月球與太陽之間的距離比較接近,如果月球和地球是姐妹關係,那麼兩者的組成成分應該是相似的。然而後來的研究發現地球與月球在成分、結構上存在較大的差異,這又該如何解釋呢?堅持這一假說的科學家表示,這是因為地球和月球的形成存在先後順序,地球先形成,月球后形成。

地球是如何捕獲月球的?

地球形成時先是吸收大量的鐵元素和鎳元素充當行星核,行星核形成後星際空間中的非金屬物質逐漸不斷附著在行星核表面,最終形成了多層次的地球結構。而月球則是在地球形成後才開始形成,這時候地球周圍的可用物質基本被吸收了,因此只剩下一些物質來組成月球,這是導致月球和地球內部結構和組成存在差異的主要原因。

這種假說也存在難以讓人信服的地方,即該假說下的地月運動特徵與現實的地月運動特徵存在較大的差異,這種差異至今也未能得到解釋。

假說三:俘獲說

和共振潮汐分裂說一樣,俘獲說也認為月球原本是地球的一部分,只不過它不是地球自己“誕生”的,而是從星際空間中“搶”過來的。該假說認為,地球和月球原本不屬於一個星雲團,它們在各自的星雲團裡面形成,但它們的星雲團仍然在太陽系中,這可以解釋為什麼地球與月球的地質組成存在較大差異。月球形成後受到太陽的引力擾動,被迫朝著太陽的方向運動。

地球是如何捕獲月球的?

當月球經過地球旁邊時,地球巨大的引力將其牢牢捕獲住了,從那時起月球就不再是一顆流浪的星球,而是專屬地球的衛星。著名的天文學家阿爾芬支援“捕獲說”,他認為月球曾經是一顆獨立的星球,但後來被地球捕獲了。有什麼證據可以證明這種假說呢?月球表面存在大量月海盆地,這些盆地的形成被認為與月球被捕獲有關。

月球被捕獲後,地月的潮汐作用會產生很強的非均一重力場,該重力場導致月球表面的大量岩石被擊碎並進入太空中。這些碎片之後又在地球的引力攝動下重新飛向月球,給月球的表面留下了深刻的印記,這些印記就是月海盆地。相比起前兩種假說,捕獲說能夠解釋多個問題,但仍然不能讓大多數科學家滿意,於是他們在不斷尋找新的解釋

假說四:撞擊說

由於分裂說、同源說和捕獲說都無法得到大多數科學家的認同,於是有科學家另闢蹊徑,從另一角度出發提出了“撞擊說”,這種假說是目前四種科學假說中認同度最高的。撞擊說認為,早期地球遭到一顆和火星類似大小的天體的撞擊,劇烈的撞擊雖然沒有把地球給撞碎了,但這顆主動撞擊的天體四分五裂,形成的碎片後面形成了月球。

地球是如何捕獲月球的?

為什麼地球與類似火星的天體會撞在一起呢?科學家認為,太陽系形成初期,系記憶體在大量星雲,這些星雲透過碰撞和吸積不斷髮展自身,隨著時間的推移逐漸形成了各大行星,其中就形成了一顆質量相當於現在地球質量十分之九的“原地球”和一顆體積與火星相仿的“原月球”。原地球和原月球都擁有以鐵、鎳為主的金屬核,地質結構也比較相似。

然而這兩顆星球的距離太近了,只要太空中一點不穩定的因素就能讓它們發生碰撞。碰撞後原月球嚴重破碎,它的幔和殼都變熱蒸發了,金屬核心則被地球吸收,成為地殼和地幔的一部分。那些散落在地球周圍的碎片受到地球引力的影響出現吸積現象,然後像滾雪球一樣不斷增大,最後月球形成了

該假說沒有什麼明顯的缺陷,因此具有一定的說服力。

為什麼一千多年前月球會憑空消失呢?

公元1100年在月全食結束後,好長一段時間都沒有看到月亮,夜空卻十分晴朗,這是為什麼呢?這個問題直到900多年後才被解答。據古氣候學家發現1108年8月歐洲地區發生過大規模的火山噴發,這是導致月球消失的根本原因。