
舊的神話傳說中,天上曾有九個太陽,使得大地干旱,最終被后裔射下了八個;新的科學理論中,地球曾有兩個月亮,共存數千萬年,最終相撞,合二為一。
近日,科學期刊《自然》刊登了月球起源的新觀點,指出遠古時期地球存在兩個月亮,它們發生了低速撞擊,最終形成了現在看到的月球。這一觀點解釋了為什么月球正反兩面地貌、礦物分布的明顯不同,這個觀點是由美國加州大學艾瑞克·阿斯帕(Erik Asphaug)和瑞士伯恩大學馬丁·徹奇希(Martin Jutzi)共同提出的。
“如蘋果派砸向人臉慢慢化開”
關于月球的起源,很多學者認同“撞擊說”,即地球早期受到一個火星大小的天體撞擊,撞擊碎片散落在太空中,最終形成了月球。而最新的觀點認為當時的撞擊產生了一大一小兩個月球,它們的體積比是3:1,質量比則為25:1。它們一起圍繞地球旋轉,卻在45億年前發生了“追尾”事件,融合成現在看到的月球。
艾瑞克認為,這“一大一小、一老一少”兩個月亮在同一軌道運行了數千萬年,由于小月亮處于拉格朗日點(受兩大物體引力作用下,能使小月亮穩定運行),兩個月亮一直“相安無事”。可是當大月亮的軌道離地球足夠遠,不穩定狀態產生,最終導致小月亮撞上大月亮,并融合到大月亮里。
通過計算機數據模擬,艾瑞克認為兩個月亮相互靠近的速度約為8000千米/時,這對于天體撞擊是個很慢的速度,產生的熱量不足以使巖石融化,而是“如蘋果派砸向人臉慢慢化開”。其結果是小月亮消失了,而大月亮體積增加了3%,終于形成了今天人們看到的“畸形月亮”。
為什么說月亮是“畸形”的呢?因為月球表面極不對稱:近地端地勢平坦,且富含磷、稀土等元素;而遠地端高原山巒密布,據測量,遠地端海拔高出平均水平1900米。
艾瑞克認為這正是由于兩個月亮相撞產生的:當時小月亮撞上大月亮的背面,大部分的物質留在其表面上,這些物質就構成了今天月球背面的高地。同時撞擊還壓扁了位于月球表面之下的地層,將大量的鉀、磷和稀土等元素推向了月球的正面,所以今天的月球礦產分布才如此不平均。
“雙月”理論需實地證實
“雙月”理論一經提出,引來很多關注,除了認為這是一個新穎的改良版月球形成說之外,也有質疑之聲。網上就有天文愛好者表示懷疑,認為月球不是氣態或液態的星球,而是一個內部不存在液態巖漿活動的死亡星球,其實就是一塊圓圓的固態大石頭,這樣的兩塊大石頭相撞,不論沖擊力大還是小,都不可能恰到好處地合并成一個圓圓的完整的新月亮。
對此,中科院國家天文臺研究員王俊杰表示,現階段對這個觀點既無法證實,也無法證偽。天文學理論可以是假設、假想,但是要證實還要靠實地觀測結果。這個新理論的提出,為將來探月工作提供了一個目標,為了證實這個理論,可能專門設計某種儀器,來檢測其真實性,比如月球是否真發生過劇烈撞擊。
如果真的發生過“雙月相撞”,在月球內部應該存在撞擊痕跡,這是驗證其相撞真實性的關鍵。王俊杰舉了一個例子,以前一直沒有小行星撞擊地球致使恐龍滅絕的證據,直到在墨西哥找到了巨大的隕石坑,通過科學驗證,證實撞擊發生在6000~7000萬年前,而恐龍正是在6500萬年前滅絕,一定程度上證實了恐龍滅絕的原因。而“雙月”理論要得到證實也需找到類似的證據,比如預測在月球某處有何種特征,再通過探月計劃去驗證。
作為這一理論的提出者,艾瑞克認為實地驗證也很關鍵,美國宇航局(NASA)將在9月8日開始新的探月計劃,屆時會有兩個航天器加入月球研究,分析月殼結構并帶回月球遠端的樣本,這些都將為今后驗證“雙月”理論提供幫助。
月影重重,可否再現
作為離地球最近的星體,月球一直備受科學家和天文愛好者的關注,也曾產生過“兩個月亮”的設想。在村上春樹的小說《1Q84》中就有“一旦踏入虛擬世界,天上會出現兩個月亮”的情節。而網上更是多次流傳“某日,火星離地球很近,將會呈現最明亮的樣子,用肉眼來看,它會像月亮那么大,如同天上有兩個月亮一樣”這樣的傳聞。不過實際上兩個月亮的奇觀并未如期來臨。
為此,天文學家曾多次辟謠,表示地球處于太陽與火星之間時,火星離地球比較近,也是最亮的,但是看起來仍與月亮相差甚遠,就像是月亮旁邊的小黑點,因此不可能出現“兩個月亮”的視覺效果。
既然遠古可能存在的小月亮早已消失,“火星伴月”的傳聞也屬子虛烏有,那么在未來是否會出現兩個月亮的景觀呢?
其實如果不考慮月亮的視覺效果,而只考慮其圍繞地球轉動這一點,那么第二個月亮已經被發現了。中科院紫金山天文臺研究院王思潮研究員認為,現在已經證實除了月球以外,還有一個小天體圍繞地球轉動,只是它很小,肉眼無法觀測到。而且這個小天體的運行軌道也不像月球那樣呈圓形,而是離地球時近時遠,類似馬鞍形,這種奇異軌道的成因還有待探索。
同時,王思潮提到,在未來人類有可能“創造”另一個月亮。如果某個小行星離地球比較近,體積又比較小,比如直徑500米左右,人類可以通過科學方法改變其軌道,使它圍繞地球運轉,成為第二個月亮,當然這個人為手段需要科學技術有更大的發展。
(周琳摘自《北京科技報》)