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2011年8月9日星期二

【难道地球曾经拥有两个月亮吗?】





【难道地球曾经拥有两个月亮吗?】

The near side of the Moon is much flatter than the far side



月亮的两侧地形看上去彼此之间毫不相同:面对地球的一面是平坦的,低矮的,而背对着地球的一侧是令人难以置信的山区。我们现在可以能够解决这个地形的不解之迷.了.. ...这涉及到第二个月亮.


目前最好的月球起源的理论是“巨大的碰撞”模式。人们认为,一个火星大小的物体,有时也被称为忒伊亚,曾一度与地球共用一个轨道而在40亿年前与地球发生碰撞,这场大灾变后残留下的碎屑最终形成月球。现在看来,宇宙戏剧以月球本身作为一个缩影在多次重演它自己。科学家们十分敬畏地称这一碰撞为“一声巨响。”


这不仅只是月球背对地球的一侧是山区,而对着地球的一面是平坦的 ---- 背对地球的一侧实际上就存在有一个比其对应的对着地球的低地一侧更厚的地壳。如果说月球是整个同时形成的,这就很难解释,而月球形成过程往往会排除如此的实质性地违反常规的情况。但是,在加州大学圣克鲁兹分校的行星科学家提出了一种新颖的解释:如果地球和忒伊亚之间的巨大的碰撞所产生不是一个月亮,而是两个月亮?

这第二颗月球也就比我们今天所看到的月球要小得多。它大概约只有月球的质量的1/30,按卫星标准它的大小仍然是不错的(例如,它比火星的卫星大了很多)。凭借位于与我们的月亮保持相对稳定状态的两个木马平衡点之一点上的第二个月亮,这两颗月亮将有可能共用一个轨道环绕地球运转。我们以最近发现的地球上的第一个木马小行星来探讨木马平衡点的一些细节- 一--需要了解更详细的解释,参考此文献.


那么,这两个卫星是怎样发生碰撞呢?第二个月球在地球 ---- 月球系统的早期是能够保持稳定的,这是因为正在形成较大的月球最初是更接近地球。随着宇宙初期的混沌过去后,主要的月球更远地离去而转移到其目前的轨道上。第二个月亮已不再能保持在一个稳定的轨道上运转,并与它的更大的月球伙伴开始逐渐运转速度缓慢而和缓, - ---好,按常规那正是这逐渐运转速度缓慢而和缓导致了两颗月球猛烈地彼此相撞。



埃里克●阿斯菲奥格,这项新研究的领导者之一,解释了为什么这第二个月球假设是如此引人注目:
“我们的模型工程很恰当地解释了月球形成产生的巨大的碰撞,除月球本身之外,预见到应该有大量的碎片留在地球附近的轨道上,这个模型符合我们所熟习的这样一个系统的动力学稳定性,月球冷却的计时,和月球岩石的年龄,当然,碰撞模型的建模者试图解释与碰撞相关的一切,在这种情况下,它需要一个怪异的碰撞:运转速度正在逐渐缓慢,它不会形成一个火山口,但碰撞的物质抛落到月球的一边,这正是一些需要我们思考的新东西。“


正如阿斯菲奥格表明的,这不是一次普通的碰撞。因为碰撞的物体是在以一个相对较低的速度移动,陨石坑的形成和月球表面的融化被减轻到最小。相反,整个第二个月球干脆就被夷为平地,堆积在以前的同轨道运转的伙伴的一侧,堆累形成几十公里厚的新的地壳。这种堆累不会是完全均匀的,然而,在哪里正是你所看到的月球高地。


这一假设所阐明的不只是高度的差异的问题。它也解释了为什么月球的两側具有这样完全不同的化学成分。面对地球的一面富含有丰富的钾,磷,钍,铀,以及各种稀土元素,所有这些都沉积在靠近月球的原始岩浆海洋边上的那一側。现在大家知道为什么这些元素最后都沉积在月球的一側 - ----碰撞把远的一侧夷为平地,并将资源丰富的岩浆推到月球的另一侧的附近。

事实上,发生的碰撞解释了为什么背对着地球的一侧及面对地球的一恻的地形会有如此巨大的差异。这差异使得月亮发生倾侧,导致整个卫星本身重新定取方向,而使更轻的一面面对地球,而较重的一面则背对着地球。有诸如此类的说法称为什么月亮会形成像它现在这个样子,还有其他的值得考虑的可能性。潮汐引力会造成月球成分的构成的不同是可能的,不需要牵涉到第二颗月球。


但是,即使潮汐引力模型的主要支持者之一的加州大学圣克鲁兹分校研究员弗朗西斯●尼莫说,这是一个很好的机会证实第二个月亮确实在月球的现今像貌的形成中起了一部分作用:

“自宇宙空间时代开始出现以来,月球面对地球的一侧看上去与背对着地球的一侧显得如此的不同的事实已经成了一个不解之迷,也许它成了唯一仅次于月球本身起源的一个谜。埃里克的文章的巧妙的特点之一是将这两个令人费解的难题连接在一起:也许是巨大的碰撞形成了月球,同时也碎裂落下了一些规模小得多的部分,其中之一后来回落到月球上,因而导致我们今天看到的月球两侧地形不同的一分为二的情况“。


那么,虽然我们还不能完全考虑到这点已得到了证实,但这是一次相当好的机会,在地球遥远过去的某一时刻,你可以抬起头来看着夜空,在天上能看到有两个月亮。 (好吧,假设你手边有一台时间机器能返回到生命还没有出现之前,当然喽。)有关它的解释却只能在两种方式中选择一种 -----那是相当令人惊异地感到沮丧..
Via Nature.
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编译自: The article titled Did Earth once have two Moons? Written by an unknown author



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