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月球形成新推测——巨型太空岩石撞击一瞬间形成了月球
计算机模拟的巨型太空岩石撞击实验表明了地球-月球系统的另一种起源猜测——瞬间撞击理论。
实验模拟的截图显示，由巨大撞击产生的喷射物质流凝聚成了成为了月球的前身。
(图片来源：Jacob Kegerreis博士)
新的研究表明，一次巨大的岩石撞击并没有产生一堆碎片，而是形成了月球的前身，它迅速进入环地球轨道，随着时间的推移月球逐渐形成。
达勒姆大学计算宇宙学研究所创建了一个高度详细的计算机模拟实验，揭示了地球月球的另一种可能起源。这个新的起源猜测被贴切地命名为 “即时卫星方案 “。这个方案将意味着原月球是在对地球的一次巨大撞击后立刻形成了，在其形成过程中并没有很多熔融过程。
这种”即时卫星方案 “理论也暗示了月球的内部成分与之前理论猜测的差异。为什么月球样本的一些特征会类似地球，人们一直为此感到奇怪，而新理论可能解释了这一点。
月球被认为是在大约45亿年前形成的，当时地球被一个来自太空的物体击中，其大小与火星差不多，科学家称之为 “Theia”。以前的理论认为，这次撞击抛出了一个碎片场，月球就是从这堆碎片场里逐渐演化形成的。这个理论的一个推测是，月球主要是由Theia提供的材料创造的，而不是来自地球的材料。于是，当人们从样本中发现月球岩石的成分似乎与地球的地幔非常相似时，这种理论受到了很大的质疑。
杜伦大学的科学团队使用SWIFT开源模拟代码，在DiRAC内存密集型服务（’COSMA’）上运行，创建了迄今为止最详细的超级计算机模拟实验。结果显示，月球外层富含源自地球的物质。
“研究的共同作者、达勒姆大学物理学家文森特-埃克在一份声明中表示：”月球的新形成理论，可以帮助解释阿波罗宇航员取回的月球岩石样本和地球地幔之间的同位素组成的相似性。”对月球地壳的厚度的观察也可能会得出一些结论，这将使我们能够进一步确定当时发生的碰撞类型。”
一个新的理论表明，月球主体是在对地球的一次巨大撞击后立即形成的。(图片来源：Imelda B. Joson和Edwin L. Aguirre)
研究小组模拟了数百种不同的撞击情况，改变两个碰撞物体的质量和旋转，以及”Theia撞击事件“的角度和速度。实验表明，像形成中的月球这样的大型天然卫星可以在围绕地球的近距离轨道上生存。
以前人们认为，一个快速形成的大型天体靠近地球时，由星球引力引发的潮汐力会撕碎它，因此月球是缓慢形成的。
而新的模拟实验表明，这样的大天体不仅可以在潮汐力下生存，甚至还可以被推到一个更高的轨道上，使其未来也免受潮汐力的破坏。
“我们进入这个项目时，并不知道高精度模拟结果会是什么。这次实验结果确实让我大开眼界。毕竟，以前使用的低精度模拟得到的答案并不准确。而新的模拟结果显示，一个月球状的卫星出现在了轨道上，这是非常吸引人的。” 共同作者和美国宇航局艾姆斯科学家Jacob Kegerreis在该团队的声明中说。”这为月球的演变开辟了一个全新的可能的起源理论。”
该团队的研究结果于2022年10月4日发表在《Astrophysical Journal Letters》《地球物理研究通讯》上。
相关知识
月球是地球的唯一天然卫星。它是太阳系中第五大卫星，也是相对于其母星而言最大和最有质量的卫星，其直径约为地球的四分之一。月球是一个行星质量的物体，有一个分化的岩石体，根据地球物理学的定义，它是一个卫星行星，比太阳系所有已知的矮行星都大。它缺乏任何重要的大气层、水圈或磁场。它的表面重力大约是地球的六分之一，为0.1654克，木星的卫星艾欧（木卫一）是已知太阳系中唯一表面重力和密度比月球更高的卫星。
BY:Robert Lea
FY: 木木木木
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