月球起源之谜是世界未解之谜吗,未解之谜之月球起源
月球是和我们关系最密切,也是我们最熟悉的地外星球,但是越了解,发现月球越神秘,它的存在本身就有很多的谜团,今天就我们聊一聊月球。
月球是围绕地球旋转的球形天体,也是我们地球唯一的一个天然卫星。但是作为卫星来说,月球实在是太大了,月球是我们太阳系中第五大的卫星,它的半径大约为1737千米,这样说可能没什么概念,我们来看下,太阳系前五名的卫星,第一名是木卫三,它是木星的卫星,半径是2600千米,第二名土卫六,半径2500多,第三名,木卫四,半径是2400千
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月球是和我们关系最密切,也是我们最熟悉的地外星球,但是越了解,发现月球越神秘,它的存在本身就有很多的谜团,今天就我们聊一聊月球。
月球是围绕地球旋转的球形天体,也是我们地球唯一的一个天然卫星。但是作为卫星来说,月球实在是太大了,月球是我们太阳系中第五大的卫星,它的半径大约为1737千米,这样说可能没什么概念,我们来看下,太阳系前五名的卫星,第一名是木卫三,它是木星的卫星,半径是2600千米,第二名土卫六,半径2500多,第三名,木卫四,半径是2400千米,第四名,木卫一,半径为1818千米,第五名呢,就是我们的月球,而且大部分的卫星也不都是这么大的,大部分的半径都是一两公里,几公里,几十公里,最小的一颗半径只有0.25公里,非常的小,就相当于一块大石头,前几名里面除了月球,其它大部分都是木星的卫星,目前发现木星有79颗卫星,有一颗是土星的,当然土星也是很多卫星啊,目前发现土星有82颗卫星,但是木星和土星它们体积非常的大,我们都知道,木星上面有一个非常著名的大红斑,这个斑点都多大呢,它的直径最少能容下3个地球那么大,可以想象它的体积有多大,就是这样一个超级大的行星,它的卫星也只是比月球大一点,我们月球半径1700多公里,它的是2600多,半径相差900公里,所以说,我们月球作为我们的卫星,它就不正常。
月球起源目前主流的科学界,一共有三种学说,第一种就是浮获说,这也是大部分行星浮获卫星的方式。
浮获说
有一部分科学家认为,月球是地球抢过来,地球和月球呢,形成于是两个不同的星云团物质,外来的月球呢,在飞过地球附近时,被地球的强大引力所捕获,最终成为一颗环绕地球运行的卫星。
著名的天文学家阿尔芬,它就主张捕获说,他认为,月球曾经也是一个独立的行星,当被我们地球俘获的时候,它和地球的距离大约是26个地球半径,差不多是18万公里,我们现在距离是38万公里,这时候,月球就会进入到,我们地球的洛希极限,什么是洛希极限呢,洛希极限是法国天文学家,爱德华洛希提出来的,这个理论最早,就是根据了土星环的形成计算出来的,土星环怎么形成呢,当时,有一个非常大的卫星,在靠近土星的时候,当达到一定距离,也就是洛希极限,这颗卫星就会被重力拉扯而撕碎,所以就在土星轨道形成碎片,也就是土星环,阿尔芬就认为啊,月球当时就是到达了地球的洛希极限,然后月球表面的岩石被撕碎,进入到月球的轨道中,最后大部分碎片又返回月球,也就是撞击到月球,所以,我们现在看到月球表面,大量坑坑洼洼的月海。就是这样形成的,目前通过地月轨道的计算,以及激光测距的数据表明,月球正在以每年约3.8厘米速度远离地球。但是,俘获说只能解释部分观测事实,并不能完全令人满意。当然这个假说,我也是不太认可,就比如,刚开始提到,相比其它星球的卫星,其实我们地球基本是不可能捕获到这么大的卫星,因此,就有人提出另外一个新的假说。
地球核爆炸说
在2010年初,南非和荷兰的两位科学家,提出了一种新的理论和解释。他们认为,月球是由于,我们地球自身的一次核爆炸分离出去的。
这两名科学家是来自,南非的科学家罗伯-德-梅耶尔,和来自荷兰的科学家维姆-范-维斯特伦恩 提出的,他们根据的是一种核裂变理论,这种理论其实早在19世纪初,就有科学家提到过。
这两位科学家在他们的研究论文--《月球起源的另一种假设》中解释说,如果月球是由于一次撞击形成的话,那月球的物质,就应该由撞击天体和地球的物质组成。但是,根据阿波罗登月,收集到的月球岩石标本显示,月球的岩石在化学组成上,几乎与地球是一模一样。所以,他们认为,月球并不是撞击形成的。而是通过,地球地幔边界的一种超临界反应堆。这种反应堆能产生足够的热量,能让地球上的硅酸盐等物质蒸发,并喷射出去,最终形成月球。美国《科技新时代》杂志科学家克雷-迪洛维也支持两位科学家的观点。迪洛维认为,“根据他们的解释,在地球赤道附近的地表下面,浓缩了大量的重金属,比如铀和钍等。当这些重金属堆积到足够多,浓度足够大,就会产生一种失控的核链式反应,这其实和核电站的某些原理有些相似。”
迪洛维解释说,“通过这种方式,一种自然形成的地球核反应堆被推到了超临界水平,然后就会爆炸。月球从地球分离出去后,被巨大的核爆炸力量推动进入公转轨道。当然,这种理论很难检验。但是,我们可以确定的是,地球核反应堆确实存在,它产生的遗留物,就是我们现在开采的铀矿。
撞击说
这个学说,是在20世纪80年代提出的,它的提出主要是基于对月球岩石的研究,我们都知道,“阿波罗计划”,科学家一共获得了382千克的月球岩石,从这以后呢,月球撞击说,在科学界占据了上风,因为它能解释更多的观测事实,也是目前比较合理的月球起源假说。
他们说,在远古时期,有一颗遠古行星,叫忒伊亚,它的直径大約为6000公里,差不多和火星那么大,45亿3300万年前,它和地球相撞而形成月球。
来自加州大学的研究人员,对阿波罗任务12号、15号和17号,采集到的岩石,做了最新的分析,他们认为,忒伊亚不是和地球擦撞,以前我们一直认为,它只是和地球擦着碰撞,我们现在整个太平洋的大坑,就是这样碰出来的,但是,研究发现,忒伊亚是和地球正面相撞。所以它们的物质呢就融到了一起,这也就是为什么我们发现,月球岩石和地球上一样的原因,这些碎片围绕着地球轨道聚集,最后形成了早期的月球。还有部分科学家认为,这些被撞击的物质,刚开始形成了2个月亮,到后来,慢慢地才融合成一个。忒伊亚理论,它能解释了,为什么我们地球的地核会那么大,就是因为根据假说,忒伊亚的内核和地球的内核融到了一起。
根据《科学》杂志刊登的论文,我们地球上的水就來自于忒伊亚。忒伊亚是一位泰坦女神的名字,在希腊神话里,她是月亮女神塞勒涅的母亲,符合忒伊亚創造月球的理论。
为什么它们会撞到一起呢,根据大碰撞理论,忒伊亚环绕太阳的軌道呢,靠近了地球的原生轨道,因为偏离了航道,最終和地球相撞,形成了现在的月球。
就这是目前科学界,主流的三种学说,但是捕获学说呢,目前也是不被主流认可,因为对地球这样块头的行星来说,你捕获月球基本上很难,核爆说呢,更多是一种猜想,能拿出来的证据也是不多,所以,撞击说,在科学界有很多人认可这种理论,而且,这种撞击是两个大块头星球的正面相撞,撞的比较惨,所以才会形成现在地球和月球这样的状态。当然这些都是基本科学的前提,科学呢,你就是要拿出有力的证据,去说服别人,所以,人们是先有了一个猜想,然后去寻找证据去证明,但是,以目前科学能拿出来的证据,现在所有的理论,也不能100%的确定月球的起源。所以,就有了另外一种,徘徊在科学证据链之外的起源说,但是,根据目前我们目前我们观测到的事实,这种学说也是毫无违和感,它就是月球人造说。
地球人造说有一部分的科学认为,月球的存在,在天文学上,堪比一场天文学事故,因为它有非常多不合理性,我们在整个太阳系找不到其它类似,或者接近的例子,比如说,相比于其他行星的卫星,一般它们的直径,最多也都没有超过母星的5%,但是月球却达到27%,另外,月亮的直径是太阳直径的1∕395,而月亮和地球与太阳之间的距离比是1∕395。所以,这就造成,我们在地球上看月亮和太阳,大小是一模一样的。这种现象在天文学上来讲,是非常不自然的,目前也是找不到第二个类似现象的。还有就是它永远是同一个面对着地球,这一点非常不可思议,一般情况下,从天文学的角度,地球同步卫星都要经过非常精确的计算,没有人知道月亮绕着地球转多久了,如果这里面有一点点的差别,这种现象就不可能存在,以前,我们没有看到月球背面,天文学家就猜测,可能月球背面和正面差不多,但是,当我们飞船飞到那里以后,才发现,结果出乎所有人的预料,他们发现月球背面,坑坑洼洼,崎岖不平,绝大多数是陨石坑和山脉,所以月球,其实是在我们地球背后默默地付出,我们也不知道,它为地球挡了多少子弹,才成就了我们的今天。还有月球的轨道是圆的,但是一般天然卫星的轨道都是椭圆,我们都知道,只有人造卫星的轨道才是圆的,1969年,阿波罗12号做了一场实验,它用登月舱撞击了月球表面,随后发生了月震。但是,这次月震,震动由小逐渐变大,到最强用了8分钟,然后振幅慢慢减弱最后消失。这个过程经过了约一个小时,地震研究所的负责人莫里斯‧云克说,这次月震,就像敲了教堂的大钟一样。震波只是从月球表层向四周传播,而没有向月球内部传播,这种现象,只能在一个完全中空的金属球体上发生。所以,他认为,月球内部是空的,表面就是一层壳。
当然还有很多不可思议的证据,比如,在月球上发现大量的稀有金属,还有纯铁和纯钛,这些物质都不是在自然环境下产生的。所以根据刚才所说的证据,月球人造说,是完全有可能的。因为从人类历史的发展来看,地球以前有没有可能出现文明,谁也不能确定,地球的年龄是45亿年,如果在25亿的时候孕育出文明,然后又用一亿年的时间发展出科技,那我们是无法想象,科技水平会达到怎样的高度,但是,从我们人类5000年的科技想象力来看,造出个月球,应该就和制造一个电话信号塔一样,应该说没有任何的难度,造出月球之后,它能照亮我们漆黑的夜晚,并且还具有时间,我们能根据不同位置和变化,就能知道现在大概处于什么时间,最重要的是,它为地球挡住绝大部分的陨石撞击,让我们让欣赏它的美的同时,也给我们人类带来了安全感。
月球在我们的眼里,一直都是即神秘又美丽,它对于地球来说,实际的作用可能会更多。所以从古至今,我们也给月球赋予了很多的意义,就比如,中秋节赏月,花前月下,红娘月老等等,只是我们大部分人关注的是月球的诗情画意,并没有注意到月球给我们带来的价值,它就是像我们身边的家人一样,默默的在我们身后付出,而我们却不自知,所以中秋赏月就是我们老祖宗的智慧在告诫我们,要感恩在我们身后默默付出的亲人们,是他们成就了我们的今天,他们就像月亮一样,永远平淡无望,永远热泪盈眶,今天也借这次机会,祝全球的华人中秋节快乐,合家团圆,让我们怀着感恩的心,一起陪着家人,欣赏美丽又平凡的月亮。
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45亿年前,地球真的被忒伊亚撞击了吗?
46亿年前,太阳从分子云中坍塌成型,它的身边,是50到100个岩石行星胚胎,大小介于今天的月球和火星之间
在此后的1亿年间,近百个行星胚胎碰撞融合成了,我们今天所知的四个类地行星,水星,金星,地球,火星,但鲜为人知的是,早期太阳系其实有5颗类地行星。
第五颗类地行星的名字叫“忒伊亚”,直径在6000公里左右,与今天的火星大小基本相当,它的轨道位于地球-太阳之间的L4或者L5,也就是第四拉格朗日点和第五拉格朗日点。
由于它十分接近早期地球,且轨道在L4到L5之间持续飘荡,因此天文学家认为,忒伊亚在45.3亿年前,受到了金星的引力摄动影响,而偏离公转轨道,最终撞上了地球。
2016年,刊登在《科学》上的一篇论文指出,45.3亿年前忒伊亚和地球的撞击,是一场极其惨烈的正面碰撞。
原始地球与忒伊亚在这场撞击中,都融化了自身的相当一部分结构,相撞之后产生的碎片,则在地球引力作用下慢慢聚拢,最终形成了早期月球。
而地球本身,也在这次的撞击中被倾斜了地轴,从而造就了一个23度26分的黄赤交角,这也是为什么地球仪上的地球,斜着转的原因。
对于忒伊亚来说,它的生命从和地球相撞那一刻起就结束了,但对于地球来说,忒伊亚的撞击反而意味着新生。
因为忒伊亚的撞击造就了黄赤交角后,地球不同区域,就无法被太阳光同时直射了,只能根据公转轨道位置的不同,分批被太阳直射,这样一来地球上就产生了气候多样性,以及对生命而言极其重要的一年四季。
虽然“忒伊亚月球起源说”目前还只是一个理论,但阿波罗计划带回来的月球岩石,的的确确表明月球与地球的物质构成十分相似,而且有些月球岩石的年龄还超过了地球,这些超过的部分,很可能就来自忒伊亚。
NASA计划在未来发射探测器到L4和L5点,寻找45亿年前那场撞击后的碎片,以此来证明忒伊亚的存在,并彻底解开月球形成之谜
类似地球和忒伊亚的撞击,在太阳系中其实并不是孤例,因为早期太阳系就是一个“碰碰场”,大小各异的天体在万有引力的支配下,不断碰撞融合,等到太阳系内的离散天体都成为了行星们的一部分,太阳系才算稳定下来。
值得一提的是,除了忒伊亚,目前位于火星和木星轨道之间的小行星带,原本也应该是一颗行星,但由于木星的引力太过于强大,所以小行星带内的小行星无法在引力作用下完成整体聚拢,只能聚拢几颗矮行星。
可以说如果没有45亿年前忒伊亚与地球的撞击,就没有后来的地轴倾角,也不会有月球,进而地球生命就不可能平稳演化数十亿年,而不被小行星撞击所打断。
因此作为目前地球上唯一的智慧生命,我们人类还是很感谢忒伊亚的,就像感谢6500万年前灭绝恐龙的那颗小行星一样,毕竟没有它们,就没有今天的我们。
45亿年前与地球相撞的行星,去哪了?科学家:或许就在地球内部
前言太空一直都是人类的心之所往,因为宇宙实在是太浩瀚无边了,让人们充满了无限的想象。以前碍于 科技 水平的原因,无法实现探测宇宙的梦想,这个遗憾也一直跟随着人类一代传一代。终于到了上世纪的60年代,人类终于是首次实现了探月之旅。美国的阿波罗11号载着3名宇航员是飞向了月球,而且还成功的在月球上留下了第一个人类的脚印。当时阿姆斯特朗也是留下了那句让世人铭记于心的话:他的一小步,人类一大步。这次的登月之旅可以说在意义方面是非凡的,从此也打破了人类只能远距离的观测月球的局面。
毕竟离地球最近的就是月球了,月球也是地球的卫星,那么人类要 探索 宇宙的第一个目标当然就是月球了。虽然人类已经往月球上发射了很多的探测器,而且还有亲自登上月球的活动,但是月球对于人类来说,依然是那么的神秘。相信在很多人心中都充满着疑问,其中估计最多的一个疑问就是月球到底是怎么诞生的。45亿年前与地球相撞的行星,去哪里了?科学家:或许就在地球内部。
月球诞生之谜
对于月球的诞生,科学家们都有属于自己的观点,而且曾经也是提出过比较多的假设。其中就包括了分裂说,同源说,俘获说,撞击说,核爆炸说还有新俘获说等等。
首先我们先来看看分裂说,分裂说又被称为是共振潮汐分裂说,可以说这个学说也是月球诞生中最为著名的一个假说。
在地球形成的早起是处于熔融状态的,在潮汐共振的作用之下,地球自转不稳定,基本周期在4小时左右。如果加上太阳潮汐作用的话,那么只有2小时。所以当时地球自转的速度是非常快的,地球物质在地赤道面上出现膨胀区,很多的熔融物质在地球高速自转的情况之下被甩了出去,而这些被甩出去的物质在地球附近的空间中最后冷凝就形成了月球。
然后再看看同源说,同源说在这么多月球诞生假说中也是比较著名的。月球一直都是地球最亲密的兄弟,从太阳星云凝聚的过程中在这个区域就同时诞生了月球和地球。不过同源说与地月系运动特征不尽相符,所以这个假说也很早就被科学家放弃了。
紧接着我们再来看看俘获说,俘获说还是有一定的理论依据的。地球和月球都处于太阳星云中的不同位置,而且都是有化学成分不同的星云物质所凝聚而成。月球最开始的运行轨道和地球的运行轨道面交角很小,所以在月球运行到地球的附近时,月球就很大几率被地球的吸引力所吸附,从而成为了地球的卫星,而月球正面在39亿年前发生的开凿月海事件也是俘获说的重要证据。但是如今通过激光测距的计算,月球现在的轨道是离地球越来越远了,大约每年会后退3.8厘米,所以俘获说也不能让人感到满意。
再过来就是撞击说,像前面的这三种假说基本说都只能满足部分观测的事实,所以撞击说也随之被提出。在地球还处于早期的时候,曾经被一颗天体所撞击,撞击过后所产生的碎片最终也是形成了月球。
然而在10年的时候,南非和荷兰方面的两位科学家又提出了一种新的假说,那就是核爆炸说。经过研究他们发现,月球并不是由于太空撞击而形成的,而是由于地球自身的一次核爆炸之后,从地球中分离出去的。地球核反应堆如果被推到了超临界水平的话,是会发生自己核爆的,月球被核爆被分离出去之后,由爆炸所产生的推力进入到了轨道之中。目前地球上确实是有核反应堆的存在,像铀矿就是反应堆的遗留物。
最后我们再来看看新俘获说,近几年科学家们以现代行星演化理论为基础,用电脑计算出了太阳系形成的初期,作用于太阳,地球,月球三者之间的力之后得出了一种新的假说,这就是新俘获说。月亮是在地球形成的初期,就被地球引力所俘获,这种现象在当时是非常普遍的。新俘获说和旧俘获说是不一样的,旧俘获说只是单纯的从地球引力来考虑,而新俘获说的话则是从整个太阳系行星形成的过程来进行推算的。
可以说对于月球的诞生,科学家们都是众说纷纭,不过最后最被人接受的则是大碰撞假说。因为根据目前掌握到的月球系统现象来说,大碰撞假说是能够较好的解释到这些现象。其中像月球和地球的体积和密度的差异,地球的自转速度,月球的样本化学成分,另外还有同位素比例等等。
在碰撞中月球是怎么形成的?
既然大碰撞假说被人所认可的话,那么科学家们也把当时碰撞地球的这颗行星给命名为忒伊亚。忒伊亚是与地球同一时间形成于太阳系的成员,从体积方面来说,因为忒伊亚的形成区域物质相对要少,所以相比地球来说也是要小一些,基本上和火星的大小相当。
就在45亿年前的一个时间段里,忒伊亚的运行轨迹和地球的运行轨迹是发生了重合,这也使得两个星球以每秒5公里的相对速度发生了碰撞,而碰撞的角度大约为45度。在发生碰撞的过程中,双方的一部分动能都转化成为了热量,使得在撞击区域内的很多物质就处于熔融的状态。在这场撞击运动之中,忒伊亚因为体积问题被撞得是几乎粉碎。当然地球也是受损较大,但是依靠自身强大的引力结合所以才没有四分五裂,不过还是产生了非常多的地幔物质和忒伊亚的碎片一起在太空中四散。
忒伊亚有部分的碎片飘到了太空之中,而有部分的碎片则是融入到了地球之中,在地球引力的作用之下,地球慢慢开始恢复成为了原来的球体状。而另外撞击被抛洒在太空中的物质也在地球的引力之下是围绕着地球在旋转,一边旋转也是一边在互相吸引积累,久而久之最终也是变成了一个全新的星体,同时也成为了地球最近的卫星,那就是我们现在所看到的月球。
忒伊亚找到了?
在前不久的月球与行星科学会上,参加的科学家就提出了一点非常有意思的观点,那就是忒伊亚这个曾经和地球发生过碰撞的行星并没有完全消失,而且很有可能就藏在了地球的内部。为此科学家也是提供了相关的研究,我们一起来看看。
相信大家都知道地球上的地震是怎么一回事了,因为地壳运动的原因,使得地震在地球上也是属于一种频发的自然灾害。按照平均每年来算的话,至少是会发生几百万次。大家可以觉得这个数字非常夸张,当然所有的地震都不是像汶川那种级别的,百分之99.9都是属于那种人类无法感知到的小震。每一次地震的话都会产生地震波,地震波也会在地球的内部进行传播。科学家们通过地震波传播过程进行分析,这样就可以掌握到关于地球内部的秘密了。
像我们现在已知的地球是以地核,地幔还有地壳等组成的结构,知道地球是这样的结构也是通过这种方法得知的。随着 科技 技术的不断进步,科学家对于地震波的探测还有分析也是越来越精细,而且在这个基础之上还能发展出对地球内部虚拟成像的技术,那就是地震层析成像技术。
有了这个技术的辅助之后,科学家们也是发现了地球内部有着两片巨大的区域,而这两片巨大区域与周围的物质也是有着明显的分界面。从这些物质的密度来看,密度也是明显要比周围物质要大,说白了就是地球的内部有着两个巨大的结构物。
从这两个巨型的结构物位置来看的话,一个是处在太平洋的下方,而另一个则是在非洲的下方,基本都是位于地球赤道的附近。根据测量的数据显示,两个巨型结构物的总体积达到了14.2万亿立方米左右,其中最厚的位置也达到了1000千米。对此,科学家则认为藏在地球内部的这两个巨型结构物,很可能就是45亿年前那颗忒伊亚与地球撞击后所留下的残骸,而经过了那次的撞击之后,忒伊亚的部分残骸也是融进了地球成为了地球的一份子。
忒伊亚真假
在科学界普遍都认为大碰撞假说比较符合月球诞生的实际之时,有科学家也是提出了质疑。早在12年的时候,芝加哥大学方面的科学家就发表过一篇论文,挑战大撞击这一主流理论。因为他们在研究的过程中发现,月球上的物质组成仅仅只是来源于地球。
如果大撞击理论符合月球形成事实的话,那么在月球上得组成物质很应该是至少有两种,而不是单单只有地球一种,所以忒伊亚和地球相撞的理论很可能是有错误的。为此这个研究小组也是专门对钛同位素进行了分析研究,选择钛元素作为研究的对象是因为,钛非常的耐高温,在遭受极端高温的情况之下,可以保持固态或者是熔融状态,并不会轻易就变成气态而逃逸。另外钛元素还保留着太阳诞生之前的无数次超新星爆炸中产生不同同位素特征,所以在追踪月球物质的起源有着很大的作用。
像对不同的行星在进行考察之时,就可以看到不同的同位素特征,这也等于是不同的DNA。像坠落在地球上的陨石碎片,其中的钛同位素特征就和地球的有着很大的差别。但是从分析结果来看,月球的钛同位素和地球的基本一致,所以单单从月球的母体来说,很可能只有地球一个,而并不是像撞击假说中的忒伊亚和地球两个。
结尾
虽然目前从地球中发现的这两个巨型结构物可以用大碰撞假说来解释,但是以目前的 科技 来说,人们并不能进一步的去进行论证,因为地球的内部以我们现在的 科技 水平还是无法到达的。所以这种也只能算是一种合理的假设而已,并不是最终的结论。
前面提到的各种假说其实都是一样的,都是目前科学家们根据研究得出的假设结论而已。所以想要更加的了解关于月球的起源,可能还需要一定的时间。毕竟人类文明在不断的发展,说不定再过100年,200年人类就有足够的 科技 手段去发现更多月球起源的线索了,从而月球起源神秘的面纱才得以揭开。所以我们再没有足够的理论还有证据去支撑假说的情况之下,也没有必要去认定科学家们到底哪个学说是假的,因为按照目前的情况来看,所有的都是假的,毕竟没有实际的证据指明,月球就是这么来的。不过正是因为这样,人类才更渴望去揭开关于月球的身世,说到底月球是距离地球最近的星球,也是人类感情最深的星球。
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