為什么說月亮是地球的“女兒”

歐陽自遠

為什么地球邊上有個月亮，它是怎么來的呢？40多年以來，科學家提出了多種假說。主要的假說如“同生說”認為，地球和月球同時起源于太陽星云中，各自的一塊小星云的冷卻、聚集和增生，分別形成了地球和月球，因此月球和地球是一對姐妹;“分裂說”認為，地球剛剛形成不久，由于地球內部儲存的能量很大，使其成為一個高溫的熔融體，加上地球形成初期自轉速度很快，甩出去一大坨熔融體，在地球附近冷卻后形成了月球，地球上殘留的一大塊傷疤就是現在的太平洋;“捕獲說”認為，太陽系中的地球和月球形成后，月球運行到地球附近，地球將月球捕獲成為自己的衛星，月球是地球抓來的沒有親緣關系的“干女兒”。后期的研究證明，這些假說由于在很多方面不符合科學事實而被否定。

現在大多數科學家比較支持“大碰撞說”。這個假說認為，太陽系的八大行星誕生于46億年前，太陽星云中還殘存有一些沒有構成行星的大大小小的天體，它們的運行軌道各種各樣。地球誕生后不久，大約在45億年前，一個火星大小的天體撞上了地球，兩個天體相撞產生了很多碎塊，這些碎塊就繞著地球運行，最后慢慢聚集起來，形成了月球。月球既要自轉，也圍繞地球公轉，月球是地球的“女兒”。地球攜帶自己的“女兒”在身邊，月球伴隨著自己的“母親”經歷了45億年漫長而荒古的年代。

科學家提取了地球和月球的“基因”做“親子鑒定”。這些“基因”就是組成地球和月球的各種化學元素的同位素組成，全部測定結果確證月球是地球的“女兒”。月球在一場驚天動地而悲壯的“太空婚禮”之后而誕生，月球是地球的“女兒”。

月球誕生時的大撞擊事件，使地球留下了“終身殘疾”。地球和太陽系其他行星的自轉軸原本都是垂直于黃道面按逆時針方向自轉，同時也以逆時針方向圍繞太陽公轉。由于地球在45億年前受到的巨大撞擊，地球由直立的自轉變為傾斜自轉，地球的“殘疾”太神奇，使地球的表面產生了春、夏、秋和冬的季節變化。

月球是地球唯一的衛星，是距離地球最近的天體，平均距離約38萬千米。它的表面積約3800萬平方千米，約等于4個中國陸地版圖的面積。月球太小了，沒有能力把空氣“抓”在它的周圍，因此月球表面是超高真空的環境。月球表面不刮風、不下雨，空中沒有云層，沒有任何天氣變化。不論是白晝還是夜晚，月球的天空一直是漆黑的。月球表面沒有大氣，溫度不能傳導，聲音也無法傳播。同時，太陽一出來，月球表面的溫度驟升至110°C到130°C，晚上則驟降至零下150°C到零下180°C，晝夜溫差高達300°C左右，是一個死寂的世界。

月球表面沒有水，也沒有任何生命，但是礦產資源極其豐富。月球表面有一層土壤，這些土壤長期接收太陽風粒子的注入，我國的嫦娥一號探測了月球土壤層的分布、厚度變化以及氦-3的資源分布與資源量。氦-3是人類未來實施核聚變發電的重要燃料，它將來能滿足人類社會持續發展1萬年以上的能源需求。

1609年，伽利略第一次用自制望遠鏡看到了月球表面。伽利略看到月球正面布滿了暗色的巨大斑塊，他認為這是月球上的海洋，由于海水反光弱，因此呈現出暗色的斑塊。他把這些暗色斑塊命名為“月海”，如雨海、豐富海、靜海、風暴洋等。

后來人們發現，月球表面其實一點液態水也沒有，這些巨大的暗色斑塊是距今39億～31億年前，由大量火山噴發玄武巖熔巖流堆積形成的廣闊平原。

與月海對應，月球表面顏色明亮的部分被稱為月陸，它比月海高出二三十米，由月球早期巖漿分異形成的斜長巖組成。這類巖石顏色較淺，能反射出更多的太陽光。由于形成早，裸露在月表的時間較長，因此月陸上的撞擊坑比月海上的更密集。月球的正面與背面的地形差異很大，月球的22個月海，有19個分布在月球正面，占到整個月球表面積的四分之一;月球背面則以月陸為主。

月球自西向東以逆時針方向自轉，同時也圍繞地球以逆時針方向公轉。由于“潮汐鎖定”，月球自轉一周的周期與圍繞地球公轉一周的周期相等，約為28個地球日。最終形成了月球始終以“正面”朝向地球，“背面”始終背向地球的狀態。由于月球的“天平動”，在地球上能看到59%的月面，幾乎整個月球背面難覓真容。

月球實際上是一個內部能量趨于耗盡、內部沒有活力的“死亡”天體，近30億年來，幾乎沒有火山活動，月震極其微弱。月球內部的結構有月殼、月幔、月核，就像蛋殼、蛋清、蛋黃。所以現在的月球是一個古老的、“僵死”的星體。它的內部結構很簡單，有一個核心，內部能量很小。月球內部還有很多質量瘤，內部質量分布很不均勻。月球從45億年前誕生以來，一直到31億年前，一直是非常活躍的，那時候它很年輕，活力很強，內部有很多能量要逐步釋放，所以有頻繁的月震和火山噴發。它也像地球一樣有一個很標準的南北極偶極子磁場，但是30億年前“丟”了。從那以后，月球內部的能量耗盡，內部冷卻，慢慢趨向“死亡”。

月球對地球十分重要，它表面布滿了密密麻麻的撞擊坑，直徑大于1千米的撞擊坑有3.3萬多個，直徑大于10米的撞擊坑有1億多個，這是月球以它微弱的身軀為地球抵擋難以計數的小天體撞擊時留下的。月球的引力導致地球產生了潮汐，這對生物從海洋遷徙到陸地發揮了巨大作用。同時，它還像一個巨大的“剎車片”，不斷為地球自轉減速。很早以前，地球的一天只有16小時，更早的時候只有6小時。正是由于月球的作用，地球自轉周期才減緩到現在的一天24小時。

月球是地球唯一的天然衛星，40多億年來，月球和地球共同經歷了漫長而荒古的年代。地球一直在關愛和呵護自己的獨生“女兒”—月球，月球也一直在護衛地球的安全和增添地球的活力。月球被小天體撞擊得遍體鱗傷，使地球避免了許多小天體撞擊的傷害;月球在地球周圍運行，使地球的運行更加穩健;月球激起了洶涌澎湃的海洋潮汐，使地球增加了生命的活力。月球對地球生命的誕生和保護地球等方面發揮了重要作用。

（本文選自：百科知識 2020年03期）