本报综合报道 月亮到底是从哪里来的?一个新的计算机仿真模型表明,大约在45亿年前,已经基本成形的地球与一个火星大小的天体以合适的角度和速度相撞,抛出了足够多的物质碎片凝结成为月球。这一模型为月球起源的大冲撞假说提供了新的支持。人们曾提出过多种月球起源理论,如月球是地球俘获的外来天体等,但事实表明这些假说都站不住脚。
建模型演示月球形成
这次的假说被称为“大冲撞”理论,最早出现于20世纪70年代,但是现在美国西南研究所和加州大学柏克利分校的科学家把这一理论又向前推进了一步。他们最新提出的一系列假想和通过计算机建立的模型,为月亮的形成以及地球被撞击后24小时内发生的天文现象提供了非常有价值的解释,而且相当详实,具有可验证性。
罗宾·卡内普研究员在接受采访时说:“以前有关冲撞理论的模型已经证明了外来行星对地球的冲撞能够形成月球,但是它们却难以更精确地解释地月系统的方方面面。为了使人们对冲击理论更好地理解,使他们相信月球就是在一次撞击中形成的,我们需要做的就是要努力建立一个模型,来演示这一假说。”
飞来横祸地球产出月球
大约45亿年前,一颗与火星大小相当的行星斜刺着与地球发生猛烈的碰撞,产生巨大能量,不仅熔化了不期而遇的闯入者,也一路将所触及的一切化成岩浆,甚至是炙热的蒸汽。有大量的岩石蒸汽和颗粒被抛入空中,这些物质在地球引力的作用下,开始围绕地球运行。
一旦这些物质逐渐冷却之后,便慢慢开始聚合并最终形成了月球。整个过程,从碰撞到月球形成,总共持续了不到100年的时间,时间之短,在行星形成史上绝对是罕见的。
当时,外来行星与地球相撞的角度在40度左右,所以这次碰撞使得地球像一个纺锤一样滴溜溜地转了起来,远超过它现在的旋转速度。在那时,地球上的一天大概只有短短的5个小时。
假说仍面临不少难题
“大冲撞”假说认为月球是地球与一个过路的天体相撞产生的,它能够解释月球的某些特征。但以前建立的“大冲撞”模型认为,若要形成现在的月球,当初的相撞过程必须具备一些难以达到的苛刻条件。这一假说也同样面临着不少困难。
美国科罗拉多州西南研究所的罗宾·卡内普及其合作者把地球和与之相撞的天体划分为2万多个部分,分析相撞时各部分之间的压力、引力等相互作用以及温度升高的现象,然后用计算机模拟不同初始角度和速度下的相撞过程并生成三维图像。结果表明,尺寸与今天差不多的地球与一个火星大小的天体斜斜地相撞,能够形成现在的月球。
当然这一新模型也有其局限性。科学家说,由于太阳系的天体运动具有混沌特征,初始条件相差毫厘,结果就可能谬以千里,因此准确地重现月球形成过程仍是一件极为困难的工作。(G)
科技新闻短信 每日传送突发新闻、IT动态 订中国概念股行情短信 为中国互联网加油
|