月球形成有哪些假说

如题所述

第1个回答  2012-08-06
一.分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为,以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说,如果月球是地球抛出去的,那麽二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,发现二者相差非常远。
二.俘获说。这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,向月球这样大的星球,地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。

三.同源说。这一假设认为,地球和月球都是太阳系中浮动的星云,经过旋转和吸积,同时形成星体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,人们发现月球要比地球古老得多。有人认为,月球年龄至少应在70亿年左右。
四.大碰撞说。这是近年来关于月球成因的新假设。1986年3月20日,在休士顿约翰逊空间中心召开的月亮和行星讨论会上,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的本兹、斯莱特里和哈佛大学史密斯天体物理中心的卡梅伦共同提出了大碰撞假设。这一假设认为,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、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球,同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质,主要有碰撞体的幔组成,也有少部分地球上的物质,比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,他们通过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,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。
五、核爆炸说。2010年初,南非和荷兰的两位科学家又提出了一种新的理论和解释。他们认为,月球并非是由于太空撞击或太空爆炸所造成的,而是由于地球自身的一次核爆炸而从地球分离出去的。南非西开普大学科学家罗伯-德-梅耶尔和荷兰阿姆斯特丹自由大学科学家维姆-范-维斯特伦恩是根据一种核裂变理论提出这种观点的,这种核裂变理论早在19世纪初就有科学家描述过。该理论认为,地球和月球都来自宇宙中同一滴旋转的熔岩,后来一部分分离出去形成了如今的月球。然而,除了撞击原因以外,当时的科学家无法用其他理由来解释形成月球的那一部分熔岩是如何分离出去的。两位科学家认为,形成月球的那部分熔岩是在地球的一次核爆炸中脱离出去的。在他们的研究论文--《月球起源的另一种假设》中,两位科学家解释说,如果月球是由于一次撞击性的外部力量而从地球分离出去的话,那么它应该由撞击天体和地球的某些物质组成。他们说,“太阳系进化的模型显示,地球的化学组成和撞击天体的化学组成不可能是同样的。” 然而,根据探测到的月球标本显示,月球在化学组成上几乎与地球是相同的。这一发现表明,月球的分离过程没有撞击天体的介入。科学家们在研究论文中解释说,“月球的化学组成与地球越相似,说明月球越有可能是直接形成于地球物质。” 因此,科学家们相信,造成月球直接从地球分离出去并进入轨道的能量是由地球地幔边界的一种超临界反应堆所产生。这种反应堆产生足够的热量使得地球上的硅酸盐等物质被蒸发并喷射出去。美国《科技新时代》杂志科学家克雷-迪洛维也支持两位科学家的观点。迪洛维认为,“根据他们的解释,地心引力在地球的赤道平面附近的地表浓缩了大量的重金属,如铀和钍等。当这些重金属积聚到足够多,浓度足够大,就会产生一种失控的核链式反应,这和核电站的某些原理有些相似。” 迪洛维解释说,“通过这种方式,一种自然形成的地球核反应堆被推到了超临界水平,然后就会爆炸。月球从地球分离出去后,被巨大的核爆炸力量推动进入公转轨道。当然,这种理论很难检验。但是,人们确实知道地球核反应堆的存在,它所产生的遗留物就是如今开采的铀矿。” 梅耶尔和维斯特伦恩认为,要想证明他们的理论,需要依靠未来的月球探测任务带回月球更深内部的物质样本。
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