宇宙知識

月球與地球的輩份

從古至今,月球來自何方,如何形成,始終是個謎,存在著不少假說。

“共振潮汐分裂說”認為月球是從地球分裂出去的。該學說推測,在地球曆史的早期,地球還處在熔融狀態,自轉得非常快,大約每4個小時就自轉一周。地球赤道部分的熔融物質逐漸隆起,熔融物質最後終於脫離地球而被拋了出去,成為獨立於地球之外的物質團。熔融物質團後來逐漸冷卻並凝聚成為月球。有人甚至提出,月球從地球分裂出去時留在地球上的“傷疤”,就是今天的太平洋。

這確實是個很有趣的構思,十分引人人勝,可是它遇到了一些難以解釋的問題:沒有任何依據可以證明地球自轉曾經達到過那麽“瘋狂”的地步。

如果月球真的是從地球分裂出去的話,它的化學成分及密度等都應當與地球的一致或相近,而事實上並非如此。比如說:月球球粒隕石中含有的難熔元素比地球更豐富,月球中的鋁(A1)、鈾(U)、鈦(Ti)、鈣(Ca)等元素的密度比地球高2倍;地球的平均密度為每立方厘米5.52克,而月球的平均密度卻隻有3.34克/立方厘米。

關於月球起源的另一種假說是“捕獲說”。其基本觀點是:月球原初的“身份”可能是環繞太陽運行的小行星,它和地球並不是在同一星雲團物質中,由於地球、月球軌道的變化,在1~10個地球半徑範圍內,它偶然,接近地球,地球的引力“迫使”它與原來的軌道脫離並將它俘獲,最終成為自己的衛星。有人還提出這樣的概念:這次俘獲宇宙事件,大約發生在離現在35億年之前,俘獲事件不是在短時期內就完成的,其全過程經曆了5億年左右。

但是,“捕獲說”在某些問題上也難以自圓其說。科學家們指出:一個天體俘獲另外一個天體的可能性是有的,但應當是一個極大的天體俘獲一個很小的天體。地球的質量為月球的8l倍,若想俘獲月球那麽大的一個天體,那是遠遠不夠的。地球是不可能把月球那麽大的一顆行星俘獲來作為自己的衛星的,最多也隻是改變一下行星的軌道罷了。

“雙星同源”說認為月球和地球是從同一塊原始星雲演變而形成的。這是關於月球起源的另一種假說。

主張“雙星同源說”的人指出:形成月球和地球的物質是在同一個星雲中,但兩者形成的時間不一樣,地球在先,月球在後。當原始太陽星雲演化和發展到一定階段時,因為塵埃雲裏麵的金屬粒子等物質已開始凝集或部分地集中,所以在地球和其他行星形成時,很自然地吸積了較大數量的鐵和其他金屬成分,並以此為其核心的主要物質。但月球的情況則與地球不同,那時,原始太陽星雲中的金屬成分已減少很多,月球隻能吸納殘餘在地球周圍的少量金屬物質,因而它主要是由非金屬物質凝聚而成。在此種情況下,月球物質密度還不到地球的2/3,那是理所當然的。

“同源說”與前兩種假說一樣,都能在一定程度上或多或少地解釋月球的成分、密度、結構、軌道等基本事實,但也有人認為月球比地球年長,這該如何解釋物質密度的問題呢?

以上i種假說,雖然對月球的化學成分、結構、運行軌道和地月關係等基本特征的解釋均有不同程度的依據,但在地月物質成分與自轉速度的差異、氧及其他同位素組成的相似性等方麵,仍存在許多難以自圓其說的地方。

月球的種種奇特屬性,怪異的天文參數,空心,堅硬的外殼,月海金屬,古老的岩山等等,以及後來“阿波羅”載人登月獲得的各種資料,使各類假說初聽起來就像天方夜譚。但是,科學和認識是沒有終點的,宇宙也是神秘莫測的,不能因我們眼光的狹窄和認識上的膚淺與無知,就將科學真理視為迷信或邪說。地心說和日心說的演進不是最有力的證據嗎?月球,確實是一個奇異的世界,它上麵的UFO現象,神秘的表現,確實給科學家們出了一道難題。這令人想起著名作家維克多·雨果曾用這樣的語言描繪月球——“月球是夢的搖籃,幻想的國度。”

最近日本的天文學家用電腦模擬月球誕生的過程,提出了一種新假說:一個大小與火星相等的天體曾經和地球相撞。它的核心部分的物質大部分掉落到地球上,而其他質則飛散在太空中,慢慢地它們冷卻變成岩石,形成了像土星環那樣的圓環,嗣繞地球旋轉。在離地球比較近的地方,由於受地球引力的影響,石塊越來越破碎,使得圓環的密度越來越大,逐漸出現了旋渦。石塊在旋渦的旋轉震**下逐漸向遠離地球的方向移動,在距地球約2萬千米處,岩石由於相碰撞而聚合,漸漸形成了“月球胚胎”,之後越來越多的小石塊加入了這個聚合體。大碰撞一個多月,月球的90%已經形成了,一年後,一個直徑約3500千米的新天體誕生了,這就是月球。

現在,更有人提出了稀奇古怪的說法。有人說月球極有可能是受外星人操縱的而來到地球身邊的某個外星人造天體。憑借宇宙信息,有人更確切地提出,月球是外星人改造過的天體,是外星人的航空基地。在100萬年前來到地球附近,運行在地球身邊,利用它來控製地球軌道穩定運行,不至於偏向金星的軌道。如果不這樣,地球可能變軌進入金星軌道,於是會給地球人類帶來災難。許多年來,外星人操縱著月球,連續調整著地球運行軌道,他們運用的全是超現代的高科技手段。這種假說聽起來神奇怪異,但近年來的地球氣候變暖和宇航登月飛行的許多試驗證明,這種假說又似乎合情合理。但要徹底證明這種假說,還有好多問題。

1984年,探索月球的科學家們因為碰撞理論進行了他們嚴肅的學術討論,他們的看法已逐漸趨於統一。他們認為大約45億年前,有顆巨大的星體,也許有火星那樣大,在一次宇宙大碰撞中猛烈地撞擊了地球。兩個天體的外殼都很脆,撞擊時破裂了。在地核中留下了大部分軀體。來自兩個天體地幔中矽的岩石揮發掉了,殘片形成了一團環繞地球運轉的氣。氣體冷卻後,顆粒冷卻凝結成了一個薄薄的光環。通過連續碰撞,粒子開始聚合變大,經過幾千萬年之後,就形成了今天的月亮。

為給月球起源找到合理的依據,美國發射了“月球勘探者號”探測船。探測船的測量月球的核心半徑不僅非常小,而且隻占月球質量的2%左右,這與核半徑巨大、占地球全部質量35%的地球核心相比,相距甚遠。因此,地球與月球不可能是一個天體分成的孿生兄弟。至於說月球是不是被地球甩出去的,模擬實驗也證明,地球必須達到每2小時轉一圈的自轉速度才能甩出一部分物質。可是45億年前地球誕生時,自轉速度也隻有每5小時轉一圈,以後更是越來越慢,因此“甩出說”也是不可能的。

模擬實驗支持了天體碰撞說,但並不是說所有問題都解決了。關於月球的內部構造,疑點還很多。因此,探索月球奧秘的工作遠沒有結束。