關(guān)于月球的來(lái)源有哪些說(shuō)法 天文地理
天文地理 由小雪供稿歷史上有關(guān)月球起源的假說(shuō),大致可歸納為共振潮汐分裂說(shuō)、同源說(shuō)、浮獲說(shuō)和撞擊成因說(shuō)共4種類(lèi)型。下面9252兒童網(wǎng)小編就帶大家一起來(lái)看看吧。希望你喜歡!
月球的起源假說(shuō)之一:分裂說(shuō)
月球的共振潮汐分裂說(shuō)堅(jiān)持月球是地球的親生女兒,即月球是從地球中分裂出來(lái)的。堅(jiān)持這一假說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為,在地球形成的早期,地球呈熔融態(tài),由于潮汐共振作用,地球自轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,即使只考慮地球和月球的角動(dòng)量,當(dāng)時(shí)地球自轉(zhuǎn)的周期也僅有4小時(shí),加上太陽(yáng)的潮汐作用,地球的自轉(zhuǎn)周期可縮短到2小時(shí),因此有理由相信,在地球歷史的早期,地球飛快地旋轉(zhuǎn),其自轉(zhuǎn)速率比現(xiàn)在要高得多。若初期的地球是熔融狀態(tài),地球物質(zhì)在地赤道面上將出現(xiàn)膨脹區(qū),使在赤道面上的一部分熔體分離,或者說(shuō)這部分熔融物質(zhì)在地球高速自轉(zhuǎn)情況下從赤道區(qū)被甩了出去,甩出去的物質(zhì)在地球附近的行星際空間凝聚,冷凝后形成月球。一些持這種假說(shuō)的人還認(rèn)為,地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。由于這種假說(shuō)提出月球是從地球分離出去的,因此這種假說(shuō)被形象地比喻為“母女說(shuō)”。不過(guò),由于這一假說(shuō)與地月系的基本特征不相符,現(xiàn)在已經(jīng)被大多數(shù)科學(xué)家所擯棄。
月球的起源假說(shuō)之二:同源說(shuō)
月球起源的同源說(shuō)堅(jiān)信月球與地球是姐妹或兄弟關(guān)系,月球與地球在太陽(yáng)星云凝聚過(guò)程中同時(shí)“出生”,或者說(shuō)在星云的同一區(qū)域同時(shí)形成了地球和月球。
主張這一假說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為,在原始太陽(yáng)星云內(nèi),溫度和化學(xué)成分取決于與太陽(yáng)的距離。太陽(yáng)系的各個(gè)行星是在星云中不同的區(qū)域、由不同化學(xué)成分的星云物質(zhì)凝聚、吸積而形成的。月球與地球在太陽(yáng)星云中相距較近,形成過(guò)程相似,屬于同時(shí)形成的“兄弟”。對(duì)于地球與月球成分上的差異,他們解釋說(shuō),形成行星時(shí),開(kāi)始是凝聚、吸積并形成以鐵為主要成分的行星核,金屬核進(jìn)一步增長(zhǎng)之后,星云中殘留的非金屬物質(zhì)才凝聚,月球就是地球形成后剩下的殘余物質(zhì)所組成的。同源說(shuō)力圖合理解釋地球與月球成分差異和月球的核、幔與殼的組成,但其模式與太陽(yáng)星云的凝聚過(guò)程和地月系的運(yùn)動(dòng)特征不盡相符。因此,這一假說(shuō)也不盡人意。
月球的起源假說(shuō)之三:俘獲說(shuō)
月球捕獲說(shuō)認(rèn)為,月球是地球搶過(guò)來(lái)的“女兒”,即地球與月球由不屬于同一星云團(tuán)的物質(zhì)形成,由于地-月軌道的變化,在1~10個(gè)地球半徑范圍內(nèi),外來(lái)的月球在飛過(guò)地球附近時(shí)被地球的強(qiáng)大引力所捕獲,最終成為一顆環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星。
主張俘獲說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為,地球和月球處在太陽(yáng)星云的不同部位,由化學(xué)成分不同的星云物質(zhì)凝聚而形成。月球原來(lái)的運(yùn)行軌道與地球的軌道面交角很小(約5度),當(dāng)月球運(yùn)行到地球附近時(shí),在地月距離為10個(gè)地球半徑的范圍內(nèi),月球可能被地球俘獲而成為地球的衛(wèi)星。
著名有天文學(xué)家阿爾芬認(rèn)為,月球曾經(jīng)是一個(gè)獨(dú)立的行星,月球被地球俘獲時(shí),與地球的距離大約為26個(gè)地球半徑,與地球的平面的交角為149度。如果月球進(jìn)入地球的洛希限,潮汐會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的非均一重力場(chǎng),月球表面的巖石將會(huì)破碎,并進(jìn)入月球運(yùn)行的軌道空間,大部碎片物質(zhì)又返回月球,撞擊月球,在月表產(chǎn)生大量的月海盆地。月球正面在39億年前發(fā)生的開(kāi)鑿月海事件——雨海事件也許是俘獲說(shuō)的重要證據(jù)。通過(guò)地月軌道的精細(xì)計(jì)算及激光測(cè)距的數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)今月球的軌道愈來(lái)愈遠(yuǎn)離地球,每年后退約3.8厘米。不過(guò),俘獲說(shuō)只能解釋部分觀測(cè)事實(shí),不能令人滿意。因此,不斷有人另辟蹊徑,提出新的假說(shuō)。
月球的起源假說(shuō)之四:撞擊說(shuō)
最新提出的撞擊成因說(shuō)引起了人們的極大關(guān)注,它能解釋更多的觀測(cè)事實(shí),是當(dāng)前較合理的月球起源假說(shuō)。
撞擊成因說(shuō)也被稱為“大碰撞分裂說(shuō)”,這一假說(shuō)認(rèn)為,地球早期受到一個(gè)火星大小的天體撞擊,撞擊碎片(即兩個(gè)天體的硅酸鹽幔的一部分)最終形成了月球。
撞擊成因說(shuō)認(rèn)為,在太陽(yáng)系形成早期,行星際空間有大量星云,星云經(jīng)過(guò)碰撞、吸積而逐漸增大。大約在相當(dāng)目前地月系統(tǒng)存在的空間范圍內(nèi),形成了一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于現(xiàn)在地球質(zhì)量9/10的“原地球”和另一個(gè)火星大小的天體“原月球”。這兩個(gè)天體在各自的演化過(guò)程中都形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽組成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn),因此有機(jī)會(huì)發(fā)生碰撞。劇烈的碰撞不僅使“原地球”的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了偏斜,而且使“原月球”碎裂,幔和殼變熱蒸發(fā),膨脹的氣體“裹挾”著塵埃和少量的幔物質(zhì)飛離原月球。被分離的金屬核因受膨脹氣體的阻礙而減速,被“原地球”吸積并變成了地球的一部分。飛離的氣體塵埃物質(zhì)受地球引力的作用,呈盤(pán)狀分布在洛希限以外的空間,它們通過(guò)吸積,先形成一些小天體,然后像滾雪球一樣不斷吸積增長(zhǎng),最終形成現(xiàn)在的月球。
撞擊成因說(shuō)可以合理地解釋地月系統(tǒng)的基本特征,如地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜與自轉(zhuǎn)加速、月球軌道與地球赤道面的不一致、月球是太陽(yáng)唯一的與主行星質(zhì)量比為1/81的衛(wèi)星、月球富含難熔元素而匱乏揮發(fā)性元素和親鐵元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾產(chǎn)生過(guò)廣泛熔融、存在過(guò)巖漿洋等事實(shí),因此撞擊成因說(shuō)是當(dāng)今較為合理、較為成熟的月球起源學(xué)說(shuō),逐漸獲得了大多數(shù)學(xué)者的支持。