新研究認為月球或因45億年前地球與另一顆行星碰撞形成

2020-10-08 新華社客戶端

新華社北京10月8日新媒體專電 據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網9月22日報導，一項對阿波羅任務帶回的月球巖石的研究支持了月球的形成可能是在約45億年前因另一顆行星與地球發生碰撞後導致的這一假說。來自美國國家航空航天局（NASA）休斯敦太空中心的天體材料研究與探索性科學研究處的西蒙和同事託尼·加爾加諾領導了這項研究，並將結果發表在美國《國家科學院學報》月刊上。

科學家們此前提出過許多有關月球如何形成的想法。「大撞擊說」是爭論焦點之一。這一假說推測，當地球是一顆年輕的行星並且剛剛開始形成時，它就被附近的另一顆名為忒伊亞(Theia)的原始行星撞擊。碰撞摧毀了忒伊亞星和地球的一部分，產生的氣體、巖漿和化學元素此後又重新組合形成今天稱為地球和月球的兩個星球。西蒙和加爾加諾的研究為這一可以追溯到1974年的理論增加了支持依據。

西蒙、加爾加諾及其研究團隊在進行一項旨在了解地球與月球巖石之間化學成分顯著差異的研究時發現了「大撞擊」說的證據。他們研究的月石樣本來自50年前由阿波羅任務收集的巖石，並在新技術和工具出現時保存下來，供以後研究使用。

報導稱，研究人員著重研究的是巖石中氯的含量和類型。他們之所以選擇氯，是因為它是揮發性元素，這意味著它會在相對較低的溫度下蒸發，而追蹤它有助於理解行星的形成。氯以兩種豐富而穩定的形式存在：輕和重。術語「重」和「輕」用於描述原子結構有所變化的化學物質，也稱為同位素。

研究人員發現，月球巖石中的重氯含量較高，而地球巖石中的輕氯含量較高。重氯具有抵抗變化和保持靜止的特徵，而輕氯更具反應性且對力較為敏感。

報導稱，在「大撞擊說」模型中，地球和月球的巖石最初都包含輕氯和重氯的混合物。但是，隨著行星重新聚集在一起，更大的地球主導了整個發展過程，並將較輕、更容易蒸發的氯氣向自身拉動，使月球上沒有了輕氯和其他更容易蒸發的元素。根據科學家們此前的檢測，這種情況是真實發生過的。

西蒙和加爾加諾分析了巖石樣品中其他元素的差異，這些元素與氯屬於同一化學族，即滷族。他們看到，這種較易蒸發的元素族從月球上消失了。

此外，他們並未看到這種化學元素存在的差異是由於地球與月球之間後來的某些現象引起的，因此這種情況很可能從一開始就形成了。

加爾加諾說：「月球上的氯損失可能發生在高能、高溫事件中，這支持了『大撞擊說』。」

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