研究表明:月球可能是從太空捕獲的,而不是由碰撞粒子形成的


研究表明:月球可能是從太空捕獲的,而不是由碰撞粒子形成的


賓夕法尼亞州立大學Behrend的天文學和天體物理學教授Darren Williams和賓夕法尼亞州立大學應用研究實驗室的高級研究工程師Michael Zugger的新研究為月球的形成提供了一種新的可能性:當兩個物體靠近一個更年輕的地球時,二元交換捕獲 。來源:賓夕法尼亞州立大學Behrend/賓夕法尼亞州立大學 。知識共享
據賓夕法尼亞州立大學:從1969年到1972年,阿波羅宇航員在六次登月任務中收集了800多磅的月球巖石和土壤 。對這種物質的化學和同位素分析表明,它與地球上的巖石和土壤相似:富含鈣,玄武巖,可追溯到太陽系形成后約6000萬年 。
利用這些數據 , 1984年在夏威夷科納會議上聚集的行星科學家們達成了共識,即月球是由年輕地球碰撞后的碎片形成的 。
但賓夕法尼亞州立大學的兩名研究人員表示,這可能不是月球的真實起源故事 。賓夕法尼亞州立大學Behrend的天文學和天體物理學教授Darren Williams和賓夕法尼亞州立大學應用研究實驗室的高級研究工程師Michael Zugger在《行星科學雜志》上發表的一項新研究提供了另一種可能:月球是在年輕的地球和地球雙星(月球和另一個巖石物體)的近距離相遇中捕獲的 。
“科納會議設定了40年的敘事 , ”威廉姆斯說 。但問題依然存在 。例如,由行星碰撞形成的月球 , 其形狀為碎片聚集成環狀,應該在行星赤道上方運行 。地球的月球在不同的平面上運行 。
威廉姆斯說:“月球與太陽的直線比與地球赤道的直線更近 ?!?。
研究人員說 , 在另一種二元交換捕獲理論中,地球引力將二元分離 , 鉤住其中一個物體——月球,使其成為一顆在當前平面上運行的衛星 。
威廉姆斯指著海王星最大的衛星海衛一說,有證據表明太陽系其他地方也發生了這種情況 。該領域的主流假設是,海衛一是從柯伊伯帶被拉入軌道的,在柯伊伯地帶,每10個物體中就有1個被認為是雙星 。
海衛一以逆行軌道繞海王星運行,與海王星的自轉方向相反 。它的軌道也明顯傾斜,與海王星赤道成67度角 。
威廉姆斯和祖格確定,地球可能已經捕獲了一顆比月球更大的衛星——一個水星甚至火星大小的物體——但由此產生的軌道可能并不穩定 。
問題是 , “捕獲”軌道——月球所遵循的軌道——開始時是一個細長的橢圓,而不是一個圓 。隨著時間的推移,受極端潮汐的影響,軌道的形狀發生了變化 。
威廉姆斯說:“今天,地球潮汐先于月球 。” ?!皾q潮加速了軌道 。它給了它一個脈沖,一點推動力 。隨著時間的推移,月球會漂移得更遠一些 ?!?br>如果月球離地球更近,效果就會逆轉,就像捕獲后一樣 。通過計算潮汐變化和軌道的大小和形狀,研究人員確定月球的初始橢圓軌道在數千年的時間尺度上收縮了 。
軌道也變得更加圓形,繞過它的路徑,直到月球自轉鎖定在圍繞地球的軌道上,就像今天一樣 。
威廉姆斯說,在那一點上 , 潮汐演變可能發生了逆轉 , 月球開始逐漸漂移 。
他說,月球每年都會離地球移動3厘米 。在目前距離地球23.9萬英里的位置 , 月球現在感受到了太陽引力的巨大拉力 。
威廉姆斯說:“月球現在離我們太遠了,太陽和地球都在爭奪它的注意力 ?!?。“兩者都在努力 ?!?br>他的計算表明 , 從數學上講,捕獲的二元交換衛星的行為可能與地球的月球一樣 。但他不確定月球是如何形成的 。
“沒有人知道月球是如何形成的,”他說 ?!霸谶^去的四十年里,我們對它是如何到達那里的只有一種可能性 ?,F在,我們有兩種可能性 。這為進一步研究開辟了新的問題和機會 ?!?br/>