| 首頁 | 工程簡介 | 相關政策 | 工作要聞 | 工程成果 | 數據發布 | 國際視野 | 科普知識 | 探月群英 | 視頻集錦 | 訪談直播 | 宇宙人文 |
|
| 主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心 承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心 協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司 中國科學院國家天文台 地址:北京市海澱區阜成路甲8號 郵編:100048 京ICP備19018762號 信息報送: |
![]() 中國探月工程微信公眾號 |
說shuo起qi月yue球qiu,每mei個ge人ren都dou有you一yi籮luo筐kuang與yu她ta相xiang關guan的de故gu事shi。她ta陪pei伴ban我wo們men走zou過guo無wu數shu條tiao小xiao夜ye路lu,出chu現xian在zai幾ji乎hu每mei一yi個ge睡shui前qian故gu事shi裏li,裝zhuang點dian過guo千qian千qian萬wan萬wan人ren的de夢meng境jing。她ta名ming副fu其qi實shi是shi我wo們men最zui熟shu悉xi的de地di外wai天tian體ti了le,也ye是shi我wo們men人ren類lei迄qi今jin唯wei一yi踏ta足zu過guo的de天tian體ti。
但dan其qi實shi,月yue球qiu還hai藏zang了le很hen多duo我wo們men不bu知zhi道dao的de小xiao秘mi密mi,比bi如ru她ta的de身shen世shi來lai曆li,這zhe顆ke陪pei伴ban我wo們men的de美mei麗li星xing球qiu,究jiu竟jing是shi怎zen麼me出chu現xian在zai地di球qiu身shen邊bian的de呢ne?還hai有you不bu少shao尚shang未wei解jie開kai的de謎mi團tuan。
阿波羅計劃帶回的月岩樣本,為月球的身世提供了決定性線索。在那之前,科學家對月球形成的原因有各種猜測。
當時盛行的理論主要有“同源說”“分裂說”和“捕獲說”三種:“同源說”認為月球和地球一起在太陽係的“原行星盤”中形成,“分裂說”認為月球是地球因為形成早期自轉速度太快而“甩出去”的一部分,“捕獲說”則認為月球是被地球引力捕捉到的天體。上個世紀中期,老科普書裏常常看到月球是地球的“姐妹”或者“女兒”這樣的比喻,就是“同源說”和“分裂說”圖景下的描述。這些猜想說起來頭頭是道,但都停留在邏輯推論的層麵上,缺乏實際的證據支持。
直到阿波羅計劃從月球表麵帶回了樣本,其中包括黑色的月海玄武岩、淺色的斜長岩、被隕石撞擊而糾結變形的角礫岩,還有帶著綠色、橙色和黃色調的火山玻璃,人們才眉頭一皺,發現事情並不簡單。
首先是月球太“幹”了。在地球岩石裏常見的那些容易揮發的物質,當然包括水,在月球岩石裏都找不到蹤跡;然後是月球的鐵含量比起地球來太低;但更說明問題的是:
這些岩石中,能夠代表古老月殼的那些最古老的岩石,都實在太輕了。
這其中,阿波羅15號帶回來的一塊斜長石是人類找到的太陽係內最古老的岩石之一,年齡超過了40億歲,因為它影響了後來人們對月球起源的認識,又被稱為“起源石”。

起源石是來自雨海東部邊緣的一塊斜長石,是古老月殼的一部分。組成這種岩石的化學元素主要是鈉、鋁、鈣、矽和氧,幾乎完全沒有重元素。
要形成這種輕飄飄的月殼,月球在誕生初期得有遍及全球的岩漿海洋,讓最輕的礦物浮在最上層。那麼問題來了:要讓整個月球處於這樣的狀態,需要巨大的能量,能量從哪兒來?
就隻有一次巨大的撞擊了唄。
主流的“大碰撞假說”在阿波羅計劃結束後不久被提出,描述了這樣一幅圖景:一(yi)個(ge)與(yu)火(huo)星(xing)差(cha)不(bu)多(duo)大(da)小(xiao)的(de)原(yuan)行(xing)星(xing)從(cong)側(ce)麵(mian)撞(zhuang)擊(ji)了(le)地(di)球(qiu),撞(zhuang)擊(ji)產(chan)生(sheng)的(de)巨(ju)大(da)能(neng)量(liang)將(jiang)海(hai)量(liang)的(de)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)拋(pao)到(dao)太(tai)空(kong)中(zhong)。在(zai)撞(zhuang)擊(ji)之(zhi)前(qian),地(di)球(qiu)和(he)這(zhe)顆(ke)原(yuan)行(xing)星(xing)都(dou)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)了(le)內(nei)部(bu)的(de)分(fen)異(yi),絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)鐵(tie)元(yuan)素(su)沉(chen)入(ru)了(le)核(he)心(xin),所(suo)以(yi)撞(zhuang)擊(ji)拋(pao)出(chu)的(de)物(wu)質(zhi)裏(li)鐵(tie)元(yuan)素(su)比(bi)較(jiao)少(shao);被拋出的部分溫度很高,所以揮發性物質都跑掉了,再冷卻形成的,就是一個幹燥、貧金屬、表麵沸騰著岩漿洋的月球。
“大碰撞假說”在zai上shang個ge世shi紀ji九jiu十shi年nian代dai盛sheng極ji一yi時shi,大da家jia幾ji乎hu都dou是shi以yi一yi種zhong板ban上shang釘ding釘ding的de口kou氣qi在zai描miao述shu它ta,還hai給gei撞zhuang上shang地di球qiu的de這zhe顆ke原yuan行xing星xing起qi了le個ge同tong樣yang來lai自zi神shen話hua的de名ming字zi叫jiao“忒伊亞”,是月亮女神塞勒涅的母親。但這個假說也有一個命門始終沒能解決,那就是:
月球岩石的同位素特征跟地球的地幔實在太像了。
按理說,既然是有另一顆原行星跟地球相撞,兩者的外殼都被拋出來,那麼月球應該混合了一些“外來”的(de)物(wu)質(zhi),和(he)地(di)幔(man)不(bu)至(zhi)於(yu)完(wan)全(quan)一(yi)樣(yang)。而(er)且(qie)根(gen)據(ju)計(ji)算(suan)機(ji)模(mo)擬(ni)的(de)碰(peng)撞(zhuang)來(lai)看(kan),月(yue)球(qiu)的(de)物(wu)質(zhi)大(da)部(bu)分(fen)來(lai)自(zi)忒(te)伊(yi)亞(ya)。但(dan)實(shi)際(ji)上(shang),月(yue)球(qiu)物(wu)質(zhi)的(de)同(tong)位(wei)素(su)特(te)征(zheng)卻(que)和(he)地(di)球(qiu)保(bao)持(chi)高(gao)度(du)一(yi)致(zhi),代(dai)表(biao)它(ta)們(men)有(you)著(zhe)相(xiang)同(tong)的(de)來(lai)源(yuan)。這(zhe)就(jiu)是(shi)月(yue)球(qiu)起(qi)源(yuan)假(jia)說(shuo)的(de)“同位素危機”。解釋不了這個矛盾,“大碰撞假說”就始終隻能還是假說。
時間來到本世紀。科學家們展開了應對“同位素危機”的de競jing賽sai。有you的de人ren重zhong新xin精jing確que測ce量liang了le阿e波bo羅luo帶dai回hui的de樣yang本ben,發fa現xian月yue球qiu並bing不bu像xiang原yuan先xian所suo認ren為wei的de那na麼me幹gan燥zao,而er是shi含han有you少shao量liang的de水shui。有you的de人ren調tiao整zheng了le碰peng撞zhuang模mo型xing,讓rang更geng多duo的de地di球qiu物wu質zhi能neng夠gou被bei拋pao到dao空kong中zhong。
有you的de人ren提ti出chu,在zai撞zhuang擊ji發fa生sheng後hou,後hou來lai形xing成cheng月yue球qiu的de物wu質zhi和he形xing成cheng地di球qiu的de物wu質zhi曾zeng經jing渾hun然ran一yi體ti,岩yan石shi蒸zheng氣qi在zai地di核he周zhou圍wei形xing成cheng一yi個ge類lei似si甜tian甜tian圈quan形xing狀zhuang的de構gou造zao,後hou來lai內nei側ce形xing成cheng地di球qiu,外wai側ce形xing成cheng月yue球qiu。這zhe種zhong“連接構造模型”或者說“合星模型”基於對係外行星的觀測,有時候碰撞並不會產生包圍在行星周圍的碎屑盤,而是形成介於行星和星盤之間的這樣一種構造。
還hai有you人ren提ti出chu,導dao致zhi月yue球qiu形xing成cheng的de可ke能neng不bu是shi一yi次ci由you巨ju大da原yuan行xing星xing帶dai來lai的de撞zhuang擊ji,而er是shi一yi係xi列lie的de小xiao型xing撞zhuang擊ji,隻zhi要yao撞zhuang擊ji角jiao度du合he適shi,就jiu能neng盡jin可ke能neng多duo地di濺jian起qi地di球qiu物wu質zhi,形xing成cheng一yi顆ke與yu地di幔man物wu質zhi來lai源yuan相xiang同tong的de月yue球qiu,而er多duo個ge小xiao型xing天tian體ti混hun合he之zhi後hou也ye不bu會hui留liu下xia明ming顯xian的de同tong位wei素su痕hen跡ji。
凡此種種,還需要更多地模擬、推測,以及來自月岩樣本的更多信息。

中國探月工程微信公眾號
主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心
承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心
協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司
中國科學院國家天文台
地址:北京市海澱區阜成路甲8號
郵編:100048
京ICP備19018762號
信息報送: