在眾多關於地球獲得月亮的猜想理論之中呢,其中有一個「巨大天體撞擊」理論。這個理論認為月球是由早期地球與一顆名為Theia(忒伊亞)的火星岩石天體碰撞而成。而且這一理論已經成為眾多理論中的領跑者,大多數人都信服的一個理論。
雖然很多人都信服這個理論的說法,可是關於這理論其中的細節是如何發生的,還不是很清楚,這麼多年,科學家們仍在努力的尋找答案,試圖找到一個科學的解釋。而最近在《自然地球科學》期刊上發表的一項新研究中,為我們解開了圍繞撞擊理論的謎團。這一新研究告訴我們到底發生了什麼,也就是為什麼會假設忒伊亞存在。
根據巨大天體撞擊理論,忒伊亞是一個與火星大小或者比火星小一點的天體。而在45億年前,這顆天體撞擊了當時還在「成長」的地球,而這次碰撞產生了足夠的熱量,形成了岩漿海洋,並產生了大量碎片,這些碎片噴射到圍繞地球的軌道上,並且這些碎片合成了一個小天體,也就是我們現在的月球。這個理論也就解釋了地球與月球相互旋轉的方式和速度。
我們知道地月是潮汐鎖定的,這也就意味著月球在圍繞地球旋轉時,總是向地球顯示相同的一面。那麼我們也便得知,為什麼中國在2019年將嫦娥四號太空飛行器降落在月球背面時,會取得那樣的成就,原來是因為地球永遠不可能與月球背面直接通信的。
通過這些年對月球的探索,我們也知道月球與地球的組成幾乎相同。而不同之處就在於,月球上的鐵較少,氫等較輕的元素也少,而產生水所需要的正是氫。那麼為什麼月球會比地區少這些元素呢?在巨型撞擊理論中也為我們解釋了其中的原因,因為重元素被保留在了地球上,在撞擊和噴射到太空中產生的熱量,則會將較輕的元素沸騰掉了。
那麼月球是怎麼形成的呢?計算機模型再現了導致月球成型的事件,最符合所有觀測結果的模型表明,月球應該是由來自忒伊亞大約80%的物質形成。那就奇怪了,為什麼月球會和地球那麼相似呢?
有兩種解釋,一種解釋是,忒伊亞天體會讓早期地球從一開始就有這相似的部分,但這個解釋也不太合理。因為在太陽系中,每個記錄在案的星體都有獨特的組成,這反映了距離太陽的距離;另一種解釋是,這讓兩個天體撞擊時混合比預期要徹底得多,但要是這樣的話,產生的影響也會大有不同。
研究人員非常精確地觀察了阿波羅太空人從月球帶回來的岩石中的氧元素的同位素分布,結果也證明,忒伊亞和地球不一樣,月球和地球也不一樣。雖然還是沒能徹底解釋清楚,但至少我們對忒伊亞又有了一個新的了解。