月亮從哪裡來？

在人類天文研究史上，最熟悉、研究最多的天體之一就是月球。在許多文化中，月亮被視為神秘的象徵，許多故事都講述了這個星球的詩意之美、魔力和力量。

月球是最大的衛星，也是與地球最近的衛星。迄今為止，已有 12 人踏上月球，了解這顆天然衛星。那我們是如何了解月球的呢？這顆行星的起源和形成是怎麼樣的？

月球的起源

關於月球是如何形成的，經過數千年的研究和觀察，人類仍然只有一些鬆散的理論。讓我們來看看關於月球起源的被廣泛接受的假設。

月球和地球同時形成

該理論認為，月球和地球同時由原始吸積盤形成——吸積盤是一種圍繞天文物體並逐漸向內坍塌的盤狀氣體、等離子體、塵埃或粒子流——這有助於解釋這兩個天體之間的地質相似性。例如，月球的氧同位素比似乎與地球相同。

雲中的氣體凝結成物質，碎片被吸引並附著在一個或另一個物體上。地球意外地吸引了更多的物質並增加了其質量。在這兩個天體中，地球的質量使其產生了主導引力，月球開始繞著地球運行。然而，批評者指出，該理論並不能解釋月球目前圍繞地球的角動量。

大地裂變產生月球

在一組早期月球形成理論中——最著名的是英國天文學家、博物學家查爾斯·達爾文的兒子喬治·達爾文爵士的理論——人們認為地球曾經旋轉得如此之快，以至於大塊物質從其表面飛出。人們認為這種物質凝結成了月球。

儘管裂變理論似乎令人信服（因為地球和月球地函的成分相似），但隨著時間的推移，它失敗了，因為沒有人能夠發現旋轉的原地球的正確特性組合，以創造正確類型的原月球。

更具體地說，科學家根本不相信地球能夠旋轉得足夠快以脫落其自身的物質。此外，天文學家迄今還沒有發現地球或月球發生如此快速自轉事件的證據。

地球「抓住」繞行的月球

第三個最廣為接受的假設是，月球可能形成於太陽系的其他地方，但不受地球引力的影響。一些科學家認為，月球甚至可能被另一顆行星「捕獲」了一段時間，然後才逃脫，並靠近地球。該距離非常近，地球可以將月球拉入其軌道。

事實上，人們認為火星等許多行星「捕獲」了在其引力範圍內漂移的小行星，並將它們變成了衛星。然而，科學家尚未弄清楚地球如何「捕獲」月球並使其保持在軌道上的機制。此外，在發現地球和月球具有相似的地質特徵後，這項假設不再受到青睞。

破碎星球忒伊亞的廢墟合併成一顆衛星

該理論是基於一顆火星大小的行星忒伊亞與地球的劇烈碰撞。科學家推測忒伊亞是由不同的物質組成的，可能比地球的物質弱。在忒亞「攻擊」之後，地球仍然保持相對完整。然而，忒伊亞分裂了，剩餘的碎片最終聚結成了月球。儘管這個理論最初聽起來很有說服力，但最終失敗了，因為地球和月球是由相似的元素（尤其是矽和氧）以相似的濃度組成的。

忒伊亞的撞擊創造了“西涅斯提亞”

如果忒伊亞以如此大的力量撞擊早期地球，以致它們都「蒸發」了，那會怎麼樣？一些科學家認為，這次碰撞可能形成了一種名為「西尼斯蒂亞」的奇怪的百吉餅形狀的雲。他們認為，這種結構可以像一種旋轉的圓盤一樣，將每個行星上的化學元素混合在一起。隨著時間的推移，西尼斯蒂亞以外的物質聚結成月球，而剩餘的物質則形成了地球。

兩顆相同行星的碰撞

在這種情況下，忒伊亞仍會撞擊地球，但不會發生完全碎裂，撞擊碎片仍會聚結成月球。這個理論的獨特之處在於，構成忒伊亞的物質與構成地球的物質相同。現在的問題是：忒伊亞是如何形成的？也許忒伊亞和地球都是在同一個吸積盤的兩側形成的（其物質分佈均勻）。隨後，某種因素擾亂了忒亞繞太陽運行的軌道，使其偏離原來的位置，最終導致忒亞撞擊地球。

關於地外撞擊的許多假設

根據該理論，早期地球被認為經歷過不只一次碰撞，而是多次碰撞。據信，每次撞擊都會產生一塊碎片，最後凝聚成一顆小衛星。這些小衛星隨後合併在一起，形成了今天的月球。

這個假設指出，每次碰撞後數小時內就會形成一個物質盤，並在數百年的時間內凝結成一顆小衛星。以色列科學家在2017年初提出了這個想法，他們認為多次高速碰撞的綜合影響可能產生足夠的物質來形成月球。然而，他們也表示，解釋這些獨立衛星如何合併成更大天體的機制尚未被描述。