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标 题[新闻] 月球起源…分裂?俘获?同源?碰撞?
发信站中大资工二进位的世界 (Wed Sep 13 14:20:43 2006)
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本报记者郭锦萍
虽然月球是宇宙中离地球最近的天体,但月球从何而来,科学界仍无
一致的看法。科学界一致的看法是,研究月球有助了解地球来源。
形成 自古四种知名假说
月球的形成,从古至今较常见的有几种假说。
分裂说:这是1898年着名生物学家达尔文儿子乔治达尔文在一篇文章
中提到,月球本来是地球的一部分,是因地球转太快,把部分物质抛了出
去、形成月球,遗留在地球上的大坑,就是太平洋。不过「阿波罗12号」
从月球带回来的岩石样本显示月球和地球成分差很多。
俘获说:这派认为,月球本是太阳系中的一颗小行星,在行经地球附
近时,被地球引力捉住,才变成地球卫星。不过反对的人认为,地球根本
没有足够的磁力,捕捉像月球这样大的星球。
同源说:支持者认为,地球和月球原先都是太阳系的星云,约在同时
形成星体。但星云吸积过程中,地球比月球快一点,成形较早。但也是阿
波罗12号太空带回来的月球岩石显示,月球比地球古老得多。有人甚至认
为,月球至少有70亿年高龄,地球不过45或46亿年。
大碰撞说:1986年美国科学家提出,太阳系演化早期,在星际空间曾
形成大量的「星子」,星子通过互相碰撞、吸积合并成一个原始地球,也
形成一个相当於地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中,
分别形成以铁为主的金属核和由矽酸盐构成的幔和壳。
由於两天体相近,小天体曾以每秒5公里速度撞向地球。剧烈碰撞改
变了地球的运动状态,使地轴倾斜,也使得小天体破裂、矽酸盐壳和地幔
受热蒸发,膨胀的气体以高速携带大量粉碎尘埃飞离地球。
在撞击体破裂时与幔分离的金属核,受膨胀飞离的气体所阻而减速,
约4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃,未完全脱离地球引
力控制,他们相互吸积而结合起来,形成全部熔融的月球,或者是先形成
几个分离的小月球,在逐渐吸积形成部分熔融的大月球。
月表 45亿年前岩浆海洋
科学家认为,45亿年前,月球表面是液体岩浆海洋。因为太空人带回
来月球岩石,里面所含的「克里普矿物(KREEP)」就有岩浆海洋留下的
化学线索。KREEP也被称为「不相容元素」的合成物──无法进入晶体结
构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。
对研究人员来说,KREEP可用来了解月壳火山运动历史,并推测彗星
或其他天体撞击的频率和时间。
已知月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、矽、镁、铁
、钛、钙、铝 及氢。受到宇宙射线照射,每种元素会发射特定的伽玛辐
射。科学家就是用光谱仪分析,证明月球上有这些成分。且月球的土壤也
不是由岩石崩解形成。
探月工作其实停摆多年了,这次科学家让探测器再次探访月球的原因
,一部分是想要揭开地球生命的起源。
【2006-09-13/联合报/C8版/文教】
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〒作者:SolarMax 来自:critias.astro.ncu.edu.tw
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