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古今中外 ， 关于月亮的传说有很多 ， 比如中国古代的嫦娥奔月 ， 月兔捣药 ， 吴刚砍树 ， 还有古希腊神话中的月亮女神 。 人们对这个离地球最近的星球充满着好奇与浪漫幻想 。 一直未停止过对其探索的脚步 ， 但是月亮是怎么来的 ， 一直还是个谜 。
那么月亮到底是怎么来的呢？46亿年之前地球还在运营中 ， 地球上没有任何生命 ， 太阳系还处于混沌初开的太阳星云阶段 ， 在年轻的太阳周围 ， 庞大的气体尘埃星云中 ， 尘埃与块状岩石不断的凝聚 ， 碰撞吸积 ， 星云中的部分物质开始生成为环绕太阳的行星和卫星系统 。 这其中就包括月亮 。
月球是怎么形成的呢？100多年来科学家们给出了各种各样的假说 。 1898年 ， 查尔斯达尔文之子乔治达尔文提出了月球起源的裂变理论 ， 他认为地球和月亮本是一体的 。 月球由于离心力从地壳分裂出去的 ， 产生如此大的离心力 。 但要产生如此大的离心力 。 需要地球在诞生初期时有超高速的自转 ， 而依照地球的自转速度产生的离心力 ， 很难甩出一个月亮来 。
另一种假说捕获说 ， 他认为月球是在成型时被地球引力场捕获的天体 。 但这种假设需要地球拥有一个非常大的大气层来消耗月球通过时的能量 ， 减缓月球运动速度 。
还有一种同源说 ， 则认为地球和月亮形成于同一原生吸盘 ， 但这种假说无法解释月球上 。 金属铁的匮乏 ， 也不能解释地月系统的高效动力究竟是怎么来的呢？
当今主流的毕业系统形成理论是大碰撞 ， 1975年美国天文学家哈特曼和唐纳德达维斯提出了大碰撞理论 。 论证此类碰撞可以产生的轨道动力学特征与今天的地月系统相符 。 简单的说就是45亿年前忒伊亚 ， 古希腊神话中月亮女神塞勒涅的母亲的名字 ， 一颗火星大小的 。 相对温和的撞击了地球 ， 忒伊亚的铁核沉入了年轻气球的核心 ， 其地幔也被地球的地幔所俘获 ， 而很大一部分忒伊亚与地球的地幔 ， 因为这次碰撞而被抛至进入环绕地球的轨道 。 这些物质很快的并合形成月球 ， 但这个理论一直缺乏严格的物理证据的支持 。
根据大碰撞假说以及相关的模拟计算 ， 月球应该主要是由碎片组成 ， 因此应该继承了忒伊亚的化学组成 ， 各元素稳定同位素之间的比例应该与忒伊亚一致 。 不过奇怪的是 ， 根据之前的测量 ， 月球氧元素的同位素比例与地球完全相同 ， 但太阳系之间的同位素比例都是不同的 ， 所以忒伊亚与地球同位数比例完全相同的可能性非常小 ， 概率不到1% ， 这是科学家们最难以解释的问题 。
不过大碰撞说 ， 如今得到了进一步的验证 ， 华盛顿大学的一个研究小组发现了新的证据 ， 我们的月亮的确是很久以前在太阳系的一场灾难中形成的 。 一群地质化学家分析了阿波罗登月任务期间收集的玄武岩以及与地球上的同类岩石作比较 ， 总的来说月球岩石与地球岩石在化学成分上相似 ， 不过研究人员发现月岩相对缺乏容易蒸发的元素 ， 这些调查结果的关键是锌 ， 或者更具体的说 ， 是在月球岩石中发现的一种较重的锌的同位素 。 大碰撞说认为 ， 忒伊亚与地球发生灾难性的碰撞时 ， 产生了巨大的月亮 ， 月球上的水沸腾汽化 ， 而月球表面的锌可能也同样汽化了 ， 随着冷凝的发生 ， 较重的锌原子子从汽化的岩石中凝结下来而较轻的锌原子以蒸汽的形式从体系中逸出 。 研究人员在月岩中发现了同位素分馏的现象 ， 这是一种大量元素分离的情况 ， 尽管月球的玄武岩和地球岩石的成分相似 ， 却缺少容易蒸发的挥发性物质 。
研究人员发现极度缺乏钠、钾、锌和铅 ， 所有这些元素都是适度挥发的元素 ， 这些元素在大碰撞理论描述的那场灾难中可能被汽化了 。 其他关于月球起源的理论都没有解释分馏的问题 。 合作研究人员弗雷德里克莫尔尼还表示同位素组成数据是自发现月球岩石中挥发性物质有损耗以来为整个汽化现象提供的第一物证 。
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