王世杰
“舉頭望明月,低頭思故鄉(xiāng)?!弊怨乓詠?,人們看到圓月,便會情不自禁地想到親人和故鄉(xiāng)。那么,月亮的家又在哪里呢?
早在1879年,西方博物學(xué)家就開始研究月球的形成。喬治·達爾文就曾提出,由于地球的自轉(zhuǎn)周期和太陽引起的潮汐周期形成共振,地球部分物質(zhì)被甩離出去而形成了月球,大洋就是留下的“大坑”。
但是,當時的理論帶有很強的主觀猜測性,科學(xué)證據(jù)和觀察事實較少。隨著對月球的認識的不斷深入,科學(xué)家也努力在幫助月球?qū)ふ壹亦l(xiāng)和親人,目前主要形成以下四種說法。
姊妹說
姊妹說也叫共增生假說,這一學(xué)說認為,太陽系在46億年前是星云盤(云霧和塵埃)狀態(tài),隨后99.8%的物質(zhì)在中心會聚形成太陽,剩余的星云在各自的區(qū)域內(nèi)逐漸吸積、會聚、碰撞、增生,最終形成行星,地球和月球便是在星云盤中同時增生形成的。
該假說盛行一時,但是至今仍無法解釋月球的“零壓密度”問題——因為如果地月起源于相鄰的星云區(qū)域,那么原始物質(zhì)應(yīng)該基本相同,含鐵量和密度也應(yīng)該相近,然而月球的鐵含量很小、密度很輕。因此,科學(xué)家開始考慮是否月球來源于太陽系的其他地方。
養(yǎng)子說
養(yǎng)子說又叫捕獲假說,該假說盛行于上世紀60年代,主體思想是:月球形成于太陽系其他位置,由于某種原因來到了地球附近,被地球強大的引力吸引,最終轉(zhuǎn)變?yōu)榈厍虻男l(wèi)星。該理論在解釋地球和月球鐵含量的問題上較為成功。
但科學(xué)家們轉(zhuǎn)而開始研究日地月限制性三體問題,探討月球在掠過地球的過程中被地球捕獲的限制條件和發(fā)生概率,最終得出的結(jié)論為:捕獲假說太依賴小概率事件。
親子說
親子說又被稱為分裂假說,這一假說的提出,基于一項新的研究:地月系統(tǒng)氧同位素(類似人類DNA,可以做親子鑒定)高度一致。該發(fā)現(xiàn)也最終徹底淘汰了捕獲假說,因為假如起源太陽系不同位置,地月樣品的“DNA”不可能那么一致,分裂假說應(yīng)運而生。
大碰撞假說
該假說是現(xiàn)今主流學(xué)說,認為在地球形成的晚期,一顆火星大小的行星——忒伊亞與地球發(fā)生了碰撞,高溫濺射物被拋射到空中,最終冷卻會聚形成月球。該假說是如今解釋地月觀察事實最合理的學(xué)說。
經(jīng)過數(shù)代科學(xué)家的研究,也只能給出月亮“可能”的家在哪里。哥白尼曾說:人的天職在于探索真理。正是前進路上的坎坷,激發(fā)著人類去思考、探索。相信有一天,科學(xué)家終將還原月球形成的歷史,幫月亮“找到家”。(編輯/夏冬)