目前关于地球月球形成的理论是什么?


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鉴于文献中经常说地球和月球具有非常相似的地球化学,那么关于地球月球如何形成的最新理论是什么?

Answers:


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当前公认的理论被称为巨人撞击假说,根据NASA网页“地球和月球的起源”(泰勒),火星大小的物体撞击到了地球早期。

该理论允许(从上面的链接)进行解释:

化学成分:

巨大的撞击假说与我们关于如何组装行星的想法一致,并解释了地球-月亮系统的一些重要特征,例如为什么月球只有一个很小的金属核。

在轨道方面:

为了解释地球月球系统中的角动量,卡梅伦估计,该天体的质量约为地球的10%,大约相当于火星的大小。(角动量是弯曲路径上物体运动的量度,包括旋转和轨道运动。对于地球和月球,这意味着每个行星的自转加上月球绕地球的轨道运动。)

影响

图片来源

但是,最近对该理论进行了一些修改。

根据NASA的网页“ NASA月球科学家开发出关于地球和月球形成的新理论”的说法,担心火星大小的地球可能与地球具有不同的成分(这与当前的地球化学相似性不一致)。

新的假设是(来自上面的链接):

碰撞后,两个相似大小的天体再次碰撞,形成了一个早期的地球,周围环绕着一系列形成月球的物质。重新碰撞和随后的合并使两个机构的化学成分与今天看到的相似。

“巨大的月球形成碰撞理论得到了新的突破”(Wall,2012年)中也对此进行了讨论,该文章基于自转速度的修正假设进行了修正,理论上认为自转速度非常快。

库克和斯图尔特估算,在撞击发生时,地球的日子只有两到三个小时,这颗星球很可能抛下了足以形成月球的物质(月球的质量是地球的1.2%)。

《地球和月球起源的地球化学约束》(Jones和Palme)中讨论了基于地球化学组成的进一步讨论,得出以下结论:

尽管这些观察结果均没有反驳巨人冲击假说,但我们发现,没有观察到巨人冲击所带来的明显后果并未实现,这令人沮丧。

因此,关于月球是如何形成的仍然存在一些问题。


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Phys.org文章“ 研究使主要的月球形成理论崩溃 ”的一项最新研究基于自然地球科学论文“ 月球的多重撞击起源 ”进行了数值模拟,表明

相反,月球可能是一系列较小的碰撞的产物。

这组作者说,这种理论的特殊之处在于,“大量的“撞击物”将比单个物质挖掘更多的地球物质”,从而使与地球的基于成分的相关性更强。

作者还认为

月底下的小卫星是早期太阳系中预期撞击到原地球的常见结果,并且发现行星旋转受到撞击角动量排放的限制。

该过程简化如下(摘自本文):

在此处输入图片说明

这组作者说,此模型的一个有趣结果是:

“以这种方式建造月球需要花费数百万年的时间,这意味着月球的形成与地球生长的相当一部分重叠。”

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