1. 首頁 > 生活百科 > >

月球最早形成的時間是什么時候？

月球


月球最早形成的時間是什么時候？


藝術家對塑造地球和創造月球的巨大撞擊的印象 。來源：美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院
據《今日宇宙》（Scott Alan Johnston）：天文學家非常確信他們知道月球是從哪里來的 。在太陽系早期，一個被稱為忒伊亞的火星大小的物體撞擊地球 。這場災難性的碰撞將大量物質撞擊到軌道上，這些物質結合并冷卻到月球上 。但是，確定這種情況發生的確切時間是一項艱巨的任務 。
上個月，在得克薩斯州林地舉行的第55屆月球和行星科學年會（LPSC 2024）上，研究人員提出了一個新的事件時間表 ， 該事件比之前的預測更早，即太陽系形成后僅5000萬年 。
確定這一巨大撞擊事件的年代很有挑戰性，因為現有的證據相互矛盾 ， 講述的故事并不一致 。
一條證據來源于行星軌道 。撞擊最有可能的原因是木星軌道的不穩定，這將在太陽系的前1億年內將像Theia這樣的物體拋入地球軌道 。如果這種軌道不穩定在以后發生，內行星的路徑就會被打亂，木星的特洛伊小行星 ， 如雙星對Patroclus和Menoetius（美國國家航空航天局的露西飛船計劃在2033年訪問），將不會留在我們今天看到的位置 。
根據這些軌道觀測的最佳估計 ， 撞擊發生在太陽系形成后3700萬至6200萬年之間 。研究人員認為，月球在撞擊后約1000萬年內會從巖漿湖冷卻成固體表面 。
然而，地質證據似乎在講述一個不同的故事 。已知最早的月球巖石形成時間要晚得多 ， 似乎是在大約2.08億年前由巖漿結晶而成 。同樣，地球上的巖石似乎在大約2.18億年前就形成了一個合適的地殼 。
第三個測年方案是通過測量元素鉿衰變為鎢來完成的，它再次提前了碰撞日期，表明月球核心形成于約5000萬年前 。
對月球形成的任何解釋都需要考慮到所有這些證據類型 。
LPSC 55提出的方案正是這樣做的 。它們表明，大約5000萬年前發生了早期碰撞，隨后經歷了1000萬年的冷卻期 。但月球隨后經歷了一個重新加熱的循環，最終在2億年大關再次冷卻 。
再加熱過程是這一理論的關鍵，如果它是正確的 ， 它可能是由潮汐力引起的 。根據這一理論，月球繞地球的軌道還不穩定 ， 在撞擊后的幾年里，它的傾角和離心率增加了，擠壓、拉伸了月球并使其液化 。今天 ， 這些潮汐過程也發生在其他衛星上：例如 ， 在木星周圍，我們看到它們在木衛一上形成火山，在木衛二上形成液態海洋 。
劇烈的二次撞擊也可能減緩了冷卻過程，因為最初撞擊的殘余物質在數百萬年內撞擊月球 。
該團隊還增加了一項新的證據，加強了大約5000萬年前早期巨大撞擊的證據 。與鉿-鎢衰變方法類似，該團隊測量了地球上銣源衰變為鍶的過程，給出了支持早期數據的獨立估計 。