45亿年前与地球相撞的行星,去哪了?科学家:或许就在地球内部

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科创17
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前言

太空一直都是人类的心之所往,因为宇宙实在是太浩瀚无边了,让人们充满了无限的想象。以前碍于 科技 水平的原因,无法实现探测宇宙的梦想,这个遗憾也一直跟随着人类一代传一代。终于到了上世纪的60年代,人类终于是首次实现了探月之旅。美国的阿波罗11号载着3名宇航员是飞向了月球,而且还成功的在月球上留下了第一个人类的脚印。当时阿姆斯特朗也是留下了那句让世人铭记于心的话:他的一小步,人类一大步。这次的登月之旅可以说在意义方面是非凡的,从此也打破了人类只能远距离的观测月球的局面。

毕竟离地球最近的就是月球了,月球也是地球的卫星,那么人类要 探索 宇宙的第一个目标当然就是月球了。虽然人类已经往月球上发射了很多的探测器,而且还有亲自登上月球的活动,但是月球对于人类来说,依然是那么的神秘。相信在很多人心中都充满着疑问,其中估计最多的一个疑问就是月球到底是怎么诞生的。45亿年前与地球相撞的行星,去哪里了?科学家:或许就在地球内部。

月球诞生之谜

对于月球的诞生,科学家们都有属于自己的观点,而且曾经也是提出过比较多的假设。其中就包括了分裂说,同源说,俘获说,撞击说,核爆炸说还有新俘获说等等。

首先我们先来看看分裂说,分裂说又被称为是共振潮汐分裂说,可以说这个学说也是月球诞生中最为著名的一个假说。

在地球形成的早起是处于熔融状态的,在潮汐共振的作用之下,地球自转不稳定,基本周期在4小时左右。如果加上太阳潮汐作用的话,那么只有2小时。所以当时地球自转的速度是非常快的,地球物质在地赤道面上出现膨胀区,很多的熔融物质在地球高速自转的情况之下被甩了出去,而这些被甩出去的物质在地球附近的空间中最后冷凝就形成了月球。

然后再看看同源说,同源说在这么多月球诞生假说中也是比较著名的。月球一直都是地球最亲密的兄弟,从太阳星云凝聚的过程中在这个区域就同时诞生了月球和地球。不过同源说与地月系运动特征不尽相符,所以这个假说也很早就被科学家放弃了。

紧接着我们再来看看俘获说,俘获说还是有一定的理论依据的。地球和月球都处于太阳星云中的不同位置,而且都是有化学成分不同的星云物质所凝聚而成。月球最开始的运行轨道和地球的运行轨道面交角很小,所以在月球运行到地球的附近时,月球就很大几率被地球的吸引力所吸附,从而成为了地球的卫星,而月球正面在39亿年前发生的开凿月海事件也是俘获说的重要证据。但是如今通过激光测距的计算,月球现在的轨道是离地球越来越远了,大约每年会后退3.8厘米,所以俘获说也不能让人感到满意。

再过来就是撞击说,像前面的这三种假说基本说都只能满足部分观测的事实,所以撞击说也随之被提出。在地球还处于早期的时候,曾经被一颗天体所撞击,撞击过后所产生的碎片最终也是形成了月球。

然而在10年的时候,南非和荷兰方面的两位科学家又提出了一种新的假说,那就是核爆炸说。经过研究他们发现,月球并不是由于太空撞击而形成的,而是由于地球自身的一次核爆炸之后,从地球中分离出去的。地球核反应堆如果被推到了超临界水平的话,是会发生自己核爆的,月球被核爆被分离出去之后,由爆炸所产生的推力进入到了轨道之中。目前地球上确实是有核反应堆的存在,像铀矿就是反应堆的遗留物。

最后我们再来看看新俘获说,近几年科学家们以现代行星演化理论为基础,用电脑计算出了太阳系形成的初期,作用于太阳,地球,月球三者之间的力之后得出了一种新的假说,这就是新俘获说。月亮是在地球形成的初期,就被地球引力所俘获,这种现象在当时是非常普遍的。新俘获说和旧俘获说是不一样的,旧俘获说只是单纯的从地球引力来考虑,而新俘获说的话则是从整个太阳系行星形成的过程来进行推算的。

可以说对于月球的诞生,科学家们都是众说纷纭,不过最后最被人接受的则是大碰撞假说。因为根据目前掌握到的月球系统现象来说,大碰撞假说是能够较好的解释到这些现象。其中像月球和地球的体积和密度的差异,地球的自转速度,月球的样本化学成分,另外还有同位素比例等等。

在碰撞中月球是怎么形成的?

既然大碰撞假说被人所认可的话,那么科学家们也把当时碰撞地球的这颗行星给命名为忒伊亚。忒伊亚是与地球同一时间形成于太阳系的成员,从体积方面来说,因为忒伊亚的形成区域物质相对要少,所以相比地球来说也是要小一些,基本上和火星的大小相当。

就在45亿年前的一个时间段里,忒伊亚的运行轨迹和地球的运行轨迹是发生了重合,这也使得两个星球以每秒5公里的相对速度发生了碰撞,而碰撞的角度大约为45度。在发生碰撞的过程中,双方的一部分动能都转化成为了热量,使得在撞击区域内的很多物质就处于熔融的状态。在这场撞击运动之中,忒伊亚因为体积问题被撞得是几乎粉碎。当然地球也是受损较大,但是依靠自身强大的引力结合所以才没有四分五裂,不过还是产生了非常多的地幔物质和忒伊亚的碎片一起在太空中四散。

忒伊亚有部分的碎片飘到了太空之中,而有部分的碎片则是融入到了地球之中,在地球引力的作用之下,地球慢慢开始恢复成为了原来的球体状。而另外撞击被抛洒在太空中的物质也在地球的引力之下是围绕着地球在旋转,一边旋转也是一边在互相吸引积累,久而久之最终也是变成了一个全新的星体,同时也成为了地球最近的卫星,那就是我们现在所看到的月球。

忒伊亚找到了?

在前不久的月球与行星科学会上,参加的科学家就提出了一点非常有意思的观点,那就是忒伊亚这个曾经和地球发生过碰撞的行星并没有完全消失,而且很有可能就藏在了地球的内部。为此科学家也是提供了相关的研究,我们一起来看看。

相信大家都知道地球上的地震是怎么一回事了,因为地壳运动的原因,使得地震在地球上也是属于一种频发的自然灾害。按照平均每年来算的话,至少是会发生几百万次。大家可以觉得这个数字非常夸张,当然所有的地震都不是像汶川那种级别的,百分之99.9都是属于那种人类无法感知到的小震。每一次地震的话都会产生地震波,地震波也会在地球的内部进行传播。科学家们通过地震波传播过程进行分析,这样就可以掌握到关于地球内部的秘密了。

像我们现在已知的地球是以地核,地幔还有地壳等组成的结构,知道地球是这样的结构也是通过这种方法得知的。随着 科技 技术的不断进步,科学家对于地震波的探测还有分析也是越来越精细,而且在这个基础之上还能发展出对地球内部虚拟成像的技术,那就是地震层析成像技术。

有了这个技术的辅助之后,科学家们也是发现了地球内部有着两片巨大的区域,而这两片巨大区域与周围的物质也是有着明显的分界面。从这些物质的密度来看,密度也是明显要比周围物质要大,说白了就是地球的内部有着两个巨大的结构物。

从这两个巨型的结构物位置来看的话,一个是处在太平洋的下方,而另一个则是在非洲的下方,基本都是位于地球赤道的附近。根据测量的数据显示,两个巨型结构物的总体积达到了14.2万亿立方米左右,其中最厚的位置也达到了1000千米。对此,科学家则认为藏在地球内部的这两个巨型结构物,很可能就是45亿年前那颗忒伊亚与地球撞击后所留下的残骸,而经过了那次的撞击之后,忒伊亚的部分残骸也是融进了地球成为了地球的一份子。

忒伊亚真假

在科学界普遍都认为大碰撞假说比较符合月球诞生的实际之时,有科学家也是提出了质疑。早在12年的时候,芝加哥大学方面的科学家就发表过一篇论文,挑战大撞击这一主流理论。因为他们在研究的过程中发现,月球上的物质组成仅仅只是来源于地球。

如果大撞击理论符合月球形成事实的话,那么在月球上得组成物质很应该是至少有两种,而不是单单只有地球一种,所以忒伊亚和地球相撞的理论很可能是有错误的。为此这个研究小组也是专门对钛同位素进行了分析研究,选择钛元素作为研究的对象是因为,钛非常的耐高温,在遭受极端高温的情况之下,可以保持固态或者是熔融状态,并不会轻易就变成气态而逃逸。另外钛元素还保留着太阳诞生之前的无数次超新星爆炸中产生不同同位素特征,所以在追踪月球物质的起源有着很大的作用。

像对不同的行星在进行考察之时,就可以看到不同的同位素特征,这也等于是不同的DNA。像坠落在地球上的陨石碎片,其中的钛同位素特征就和地球的有着很大的差别。但是从分析结果来看,月球的钛同位素和地球的基本一致,所以单单从月球的母体来说,很可能只有地球一个,而并不是像撞击假说中的忒伊亚和地球两个。

结尾

虽然目前从地球中发现的这两个巨型结构物可以用大碰撞假说来解释,但是以目前的 科技 来说,人们并不能进一步的去进行论证,因为地球的内部以我们现在的 科技 水平还是无法到达的。所以这种也只能算是一种合理的假设而已,并不是最终的结论。

前面提到的各种假说其实都是一样的,都是目前科学家们根据研究得出的假设结论而已。所以想要更加的了解关于月球的起源,可能还需要一定的时间。毕竟人类文明在不断的发展,说不定再过100年,200年人类就有足够的 科技 手段去发现更多月球起源的线索了,从而月球起源神秘的面纱才得以揭开。所以我们再没有足够的理论还有证据去支撑假说的情况之下,也没有必要去认定科学家们到底哪个学说是假的,因为按照目前的情况来看,所有的都是假的,毕竟没有实际的证据指明,月球就是这么来的。不过正是因为这样,人类才更渴望去揭开关于月球的身世,说到底月球是距离地球最近的星球,也是人类感情最深的星球。
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