长久以来，科学家便试图揭示月球的形成之谜。阿波罗任务发现月球的化学构成与地球非常接近，这让科学家十分困惑。根据一项新理论，月球在蒸发的地球岩环内形成。这个旋转环就像一个“甜甜圈”，月球就在里面诞生。这一理论能够解答与月球化学构成有关的疑问，同时也能解释月球为何在很多方面与地球相似。

图1 根据科学家提出的新理论，月球由蒸发地岩云形成，母体像个甜甜圈

科学家提出了一个月球诞生的新假说，有助于我们解答长久以来与月球化学构成有关的疑问，同时也能解释月球为何在很多方面与地球类似。阿波罗任务之前，科学家一度认为月球主要由几十亿年前撞击年轻地球的天体碎片构成。通过对阿波罗登月任务采集的样本进行分析，科学家得出了截然不同的发现。月球的化学构成与地球非常接近，就像是地球的双胞胎弟弟。

新假说由物理学家莎拉·斯图亚特提出，旨在破解这个谜团。根据她的假设，原始地球的旋转速度远超此前预计，导致地球与天体对撞后形成一个好似甜甜圈的蒸发岩环。随着这个宇宙版甜甜圈的冷却，在外缘形成的熔岩雨不断积聚，最终形成了月球。形象地说，蒸发地岩环就像是一个摇篮，月球就在这个摇篮内出生。

图2 很多科学家相信月球在几十亿年前地球被一颗火星大小的行星撞击后形成。这种理论被称之为“大碰撞假说”

斯图亚特是加州大学戴维斯分校地球与行星学教授。据《鹦鹉螺》杂志报道，这项月球形成理论让斯图亚特获得62.5万美元的麦克阿瑟基金会天才奖。她在2018年初指出：“这项研究解释了一系列用当前观点很难解释的月球特征。月球的化学构成几乎与地球一模一样，只存在些许差异。这是第一个与月球构成模式相匹配的模型。”

斯图亚特率领的研究小组由加州大学戴维斯分校和哈佛大学的科学家组成。在他们研发的新模型中，月球的起源依赖一个新提出的物体，被称之为“索内斯蒂亚”。这种短命天体在行星级天体撞击地球时出现，形成一个甜甜圈形熔岩和蒸发岩结构。研究论文刊登在《地球物理研究期刊》上。

图3 新假说由物理学家莎拉•斯图亚特提出，旨在破解月球形成之谜。根据她的假设，原始地球的旋转速度远超此前预计，导致地球与天体对撞后形成一个好似甜甜圈的蒸发岩环

研究人员表示索内斯蒂亚的寿命只有区区几百年。随着温度降低，它们将不断收缩，最终形成一个熔化的行星。研究论文主执笔人、哈佛大学研究生希蒙·洛克表示：“我们的模型从形成索内斯蒂亚的一次对撞开始。月球在蒸发的地球内部形成。这个蒸发版地球的温度在4000到6000华氏度之间，有10个大气压。”

研究人员指出这个新模型意味着月球的形成环境拥有更多回旋空间。洛克表示这种月球诞生理论所需的索内斯蒂亚可以通过很多方式形成。斯图亚特在接受《鹦鹉螺》采访时表示在多岩行星形成过程中，这种天体可能频繁出现。

图4 新模型中，月球的起源依赖一个新提出的物体，被称之为“索内斯蒂亚”。这种短命天体在行星级天体撞击（A和B）地球时出现，形成一个甜甜圈形熔岩和蒸发岩结构（C）

斯图亚特提出的新假说完全颠覆了有着几十年历史的大碰撞理论。研究人员指出我们早就应该证实大碰撞理论是错误的，同时提出新的理论。斯图亚特对《鹦鹉螺》表示：“阿波罗任务发现月球在主要元素和同位素比率方面就像是地球的双胞胎弟弟，尤其是地幔。重元素之间的差异就像是指纹，地月的这种指纹数量接近。太阳系内的每一颗小行星和行星都有不同的指纹，除了地球和月球。因此，大碰撞理论是错误的。”

图5 随着这个宇宙版甜甜圈的冷却，在外缘形成的熔岩雨不断积聚，最终形成了月球。形象地说，蒸发地岩环就像是一个摇篮，月球就在这个摇篮内出生

很多科学家相信月球在几十亿年前地球被一颗火星大小的行星撞击后形成。这种理论被称之为“大碰撞假说”。根据这项理论，大约45亿年前，地球与一颗天体发生相撞，撞击产生的碎片不断积聚，最终形成了月球。这个肇事者有时被称之为“忒伊亚”，以古希腊泰坦女神的名字命名。忒伊亚是月女神的母亲。

图6 艺术概念图，45亿年前原始地球与原行星“忒伊亚”相撞

不过，一个谜题始终存在。根据“阿波罗”号宇航员带回的月岩样本，月球和地球在构成方面极为相似。这究竟是为什么？多年来，科学家提出了一系列理论，试图解释地球和月球的类似指纹。也许，猛烈的对撞形成一个巨大的碎片云，地球和肇事者的物质混杂在一起。另外一种可能性是，忒伊亚的化学特征与年轻地球类似。第三种可能性是，月球由地球物质形成，而不是忒伊亚，但这需要发生一次非比寻常的对撞。

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