作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2018/3/2 9:54:15
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首个与“月宫”成分匹配的新模型认为
月球地球或同源于一团岩石蒸气

 

科技日报北京3月1日电 (记者刘霞)据物理学家组织网1日报道,英美科学家提出的月球起源新模型认为,月球起源于一团大质量的、甜甜圈状的岩石蒸气“索内斯蒂亚(Synestia)”。这是首个与月球组成模式相匹配的模型,解释了目前模型很难回答的月球特征问题。

关于月球起源,普遍接受的理论是,一个火星大小的天体与地球的原体相撞,将大量物质抛洒进轨道,这些物质沉积形成月球,撞击后留下的天体就是地球。这个已流传约20年的故事虽然动听,但不一定准确。

哈佛大学研究人员解释称,让足够多的物质进入轨道实际上非常困难,且只有少数碰撞能做到这一点;而测试表明,地球和月球的同位素“指纹”几乎一样,这表明两者拥有同一来源。另外,地球上常见的挥发性元素(钾、钠和铜等)在月球很少见。传统模型无法解释这些问题。

新模型讲述的故事仍以一次巨大的碰撞开始,但这一碰撞不是创造了一块岩石圆盘,而是创造了“索内斯蒂亚”。它很大,可能是地球大小的10倍。碰撞中产生了大量能量,导致10%的岩石被气化,其余的则是液体。

月球从一个“种子”(远离“索内斯蒂亚”中心的少量液态岩石)开始,当“索内斯蒂亚”慢慢冷却,气化的岩石凝结并像下雨一样朝其中心降落。一些“雨水”冲入月球,使其增大。随着时间推移,“索内斯蒂亚”缩小,月球从蒸气中冒出。“索内斯蒂亚”不断凝结,最终形成地球。整个过程发生得非常快,月球在几十年内从“索内斯蒂亚”中出现;而地球在约1000年后形成。

由于地球和月球都由同一团气化岩石构成,它们自然拥有相似的同位素“指纹”;月球由几十个蒸气大气层环绕形成,且形成温度介于2200℃—3315℃,因此,月球上的挥发性元素很少。

虽然新模型似乎回答了一些有关月球起源的问题,但还有一些理论有待完善,如当月球在蒸气中时,它对蒸气做了什么,它如何扰动蒸气等。

 
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