月亮的兩側地形看上去彼此之間毫不相同:麵對地球的一麵是平坦的,低矮的,而背對著地球的一側是令人難以置信的山區。我們現在可以能夠解決這個地形的不解之迷.了.. ...這涉及到第二個月亮.
目前最好的月球起源的理論是“巨大的碰撞”模式。人們認為,一個火星大小的物體,有時也被稱為忒伊亞,曾一度與地球共用一個軌道而在40億年前與地球發生碰撞,這場大災變後殘留下的碎屑最終形成月球。現在看來,宇宙戲劇以月球本身作為一個縮影在多次重演它自己。科學家們十分敬畏地稱這一碰撞為“一聲巨響。”
這不僅隻是月球背對地球的一側是山區,而對著地球的一麵是平坦的 ---- 背對地球的一側實際上就存在有一個比其對應的對著地球的低地一側更厚的地殼。如果說月球是整個同時形成的,這就很難解釋,而月球形成過程往往會排除如此的實質性地違反常規的情況。但是,在加州大學聖克魯茲分校的行星科學家提出了一種新穎的解釋:如果地球和忒伊亞之間的巨大的碰撞所產生不是一個月亮,而是兩個月亮?
這第二顆月球也就比我們今天所看到的月球要小得多。它大概約隻有月球的質量的1/30,按衛星標準它的大小仍然是不錯的(例如,它比火星的衛星大了很多)。憑借位於與我們的月亮保持相對穩定狀態的兩個木馬平衡點之一點上的第二個月亮,這兩顆月亮將有可能共用一個軌道環繞地球運轉。我們以最近發現的地球上的第一個木馬小行星來探討木馬平衡點的一些細節- 一--需要了解更詳細的解釋,參考此文獻.
那麽,這兩個衛星是怎樣發生碰撞呢?第二個月球在地球 ---- 月球係統的早期是能夠保持穩定的,這是因為正在形成較大的月球最初是更接近地球。隨著宇宙初期的混沌過去後,主要的月球更遠地離去而轉移到其目前的軌道上。第二個月亮已不再能保持在一個穩定的軌道上運轉,並與它的更大的月球夥伴開始逐漸運轉速度緩慢而和緩, - ---好,按常規那正是這逐漸運轉速度緩慢而和緩導致了兩顆月球猛烈地彼此相撞。
埃裏克●阿斯菲奧格,這項新研究的領導者之一,解釋了為什麽這第二個月球假設是如此引人注目:
“我們的模型工程很恰當地解釋了月球形成產生的巨大的碰撞,除月球本身之外,預見到應該有大量的碎片留在地球附近的軌道上,這個模型符合我們所熟習的這樣一個係統的動力學穩定性,月球冷卻的計時,和月球岩石的年齡,當然,碰撞模型的建模者試圖解釋與碰撞相關的一切,在這種情況下,它需要一個怪異的碰撞:運轉速度正在逐漸緩慢,它不會形成一個火山口,但碰撞的物質拋落到月球的一邊,這正是一些需要我們思考的新東西。“
正如阿斯菲奧格表明的,這不是一次普通的碰撞。因為碰撞的物體是在以一個相對較低的速度移動,隕石坑的形成和月球表麵的融化被減輕到最小。相反,整個第二個月球幹脆就被夷為平地,堆積在以前的同軌道運轉的夥伴的一側,堆累形成幾十公裏厚的新的地殼。這種堆累不會是完全均勻的,然而,在哪裏正是你所看到的月球高地。
這一假設所闡明的不隻是高度的差異的問題。它也解釋了為什麽月球的兩側具有這樣完全不同的化學成分。麵對地球的一麵富含有豐富的鉀,磷,釷,鈾,以及各種稀土元素,所有這些都沉積在靠近月球的原始岩漿海洋邊上的那一側。現在大家知道為什麽這些元素最後都沉積在月球的一側 - ----碰撞把遠的一側夷為平地,並將資源豐富的岩漿推到月球的另一側的附近。
事實上,發生的碰撞解釋了為什麽背對著地球的一側及麵對地球的一惻的地形會有如此巨大的差異。這差異使得月亮發生傾側,導致整個衛星本身重新定取方向,而使更輕的一麵麵對地球,而較重的一麵則背對著地球。有諸如此類的說法稱為什麽月亮會形成像它現在這個樣子,還有其他的值得考慮的可能性。潮汐引力會造成月球成分的構成的不同是可能的,不需要牽涉到第二顆月球。
但是,即使潮汐引力模型的主要支持者之一的加州大學聖克魯茲分校研究員弗朗西斯●尼莫說,這是一個很好的機會證實第二個月亮確實在月球的現今像貌的形成中起了一部分作用:
“自宇宙空間時代開始出現以來,月球麵對地球的一側看上去與背對著地球的一側顯得如此的不同的事實已經成了一個不解之迷,也許它成了唯一僅次於月球本身起源的一個謎。埃裏克的文章的巧妙的特點之一是將這兩個令人費解的難題連接在一起:也許是巨大的碰撞形成了月球,同時也碎裂落下了一些規模小得多的部分,其中之一後來回落到月球上,因而導致我們今天看到的月球兩側地形不同的一分為二的情況“。
那麽,雖然我們還不能完全考慮到這點已得到了證實,但這是一次相當好的機會,在地球遙遠過去的某一時刻,你可以抬起頭來看著夜空,在天上能看到有兩個月亮。 (好吧,假設你手邊有一台時間機器能返回到生命還沒有出現之前,當然嘍。)有關它的解釋卻隻能在兩種方式中選擇一種 -----那是相當令人驚異地感到沮喪..
Via Nature.
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編譯自: The article titled Did Earth once have two Moons? Written by an unknown author
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