據(jù)英國報道,月球是太陽系中一顆獨(dú)特的天體,它的起源至今仍是一個謎團(tuán)。目前,科學(xué)家最新研究解釋了月球是如何形成的,它與一次大型天體碰撞事件密切相關(guān)。同時,最新研究解決了為什么月球和地球具有類似的成分,以及月球的獨(dú)特軌道。
這項(xiàng)研究是由美國加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員負(fù)責(zé)的,他們對原始版的“地球大碰撞理論”進(jìn)行了部分修改。之前科學(xué)家普遍認(rèn)為,太陽系形成之后兩顆行星大小等級的天體彼此發(fā)生碰撞,一顆火星體積大小的行星碰撞之后形成地球,碰撞拋離的物質(zhì)聚集形成月球。
此次天體碰撞產(chǎn)生地月系統(tǒng)的角動量,并使早期地球自轉(zhuǎn)一周僅5個小時,隨著時間的推移,月球逐漸遠(yuǎn)離地球,地球自轉(zhuǎn)速度減緩,最終穩(wěn)定達(dá)到當(dāng)前的24個小時。據(jù)悉,科學(xué)家在這項(xiàng)研究中通過觀察月球當(dāng)前軌道,并計(jì)算地月系統(tǒng)角動量快慢程度受地球和月球之間潮汐引力影響,同時,他們還進(jìn)行逆向推理。
然而月球還存在著與教科書理論不同的現(xiàn)象,目前這項(xiàng)最新研究發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。其中一個現(xiàn)象是月球成分與地球成分驚人相似,加州大學(xué)戴維斯分校地球和行星科學(xué)系教授薩拉-斯圖爾特(Sarah Stewart)說:“太陽系中每個天體都存在著差異性,它們分別擁有不同的化學(xué)成分?!绷硪粋€現(xiàn)象是如果月球形成于地球周圍的旋轉(zhuǎn)物質(zhì)盤,那么月球應(yīng)當(dāng)環(huán)繞在地球赤道上空,但事實(shí)上月球當(dāng)前軌道與地球赤道保持5度傾斜角,意味著存在一些神秘能量推動月球運(yùn)行。
2012年,斯圖爾特指出,地月球系統(tǒng)中一些角動量可能轉(zhuǎn)移至地日系統(tǒng),在開始階段產(chǎn)生較強(qiáng)的能量碰撞。在最新計(jì)算機(jī)模型中,一次較高能量碰撞導(dǎo)致大量物質(zhì)蒸發(fā)和熔化,從而促使地球和月球的形成。
最初地球自轉(zhuǎn)一周僅需要幾個小時,地球旋轉(zhuǎn)軸朝向太陽,因?yàn)榇舜闻鲎矊a(chǎn)生比流行觀點(diǎn)更多的能量,地球和碰撞天體的物質(zhì)都混合在一起。因此地球和月球包含的物質(zhì)成分是相同的,從而解釋了為什么地球和月球存在類似的成分。
研究人員指出,通過潮汐引力角動量將逐漸消散,月球?qū)⑦h(yuǎn)離月球,直至抵達(dá)一個叫做“拉普拉斯行星過渡”的位置,此時地球?qū)υ虑虻囊ψ饔貌患疤柕囊ψ饔弥匾?,這將導(dǎo)致地月系統(tǒng)中的一些角動量過渡至地日系統(tǒng)。
研究小組建造的計(jì)算機(jī)模型顯示,月球以一個高角環(huán)繞地球運(yùn)行,或者說是與地球赤道保持一個軌道傾角。經(jīng)過數(shù)千萬年,月球持續(xù)緩慢地遠(yuǎn)離地球,最終抵達(dá)第二個過渡位置——“卡西尼轉(zhuǎn)換點(diǎn)”,指出月球軌道和地球赤道之間存在著一定的角度,大約5度。
斯圖爾特教授認(rèn)為,這項(xiàng)最新理論解釋了月球軌道和成分,這與一次大型天體碰撞事件密切相關(guān),并證實(shí)期間沒有其它因素的干預(yù)影響。
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