先有月球、后有地球 是真的吗?-世界杯2022怎么买球

先有月球、后有地球 是真的吗?
  • 怪罗
  • 2022年04月06日 19:12

在地球的夜晚,月球无疑是天空中最明亮的天体,它对于地球生命来说意义重大。然而当我们去了解月球的时候,我们就会发现它有许多特殊的地方。

月球是太阳系200多颗行星卫星中第五大的天然卫星,它的大小只比水星小一点,对地球而言它简直就是一个巨无霸,地球怎么会拥有一个这样天然卫星呢?

月球和水星比较,图源:nasa/jhu-apl

月球本身很大也就算了,在地球上看月球的话,它看起来竟然和太阳几乎一样大,这得多大的巧合才能做到这一点?

另外,有许多人说月球比地球更古老,这是否又有依据呢?毕竟月球比地球古老的话,那就真的太可怕了。

其实,关于月球为什么这么特殊,所有的答案都在于月球是如何形成的。

月球真的比地球更古老吗?

现在很难考究月球比地球更古老的说法是哪里传出来的,总之我从小就看过相关的书籍有这样的说法。

就目前而言,有一点是可以确定的,那就是地球上已知最古老的材料比月球上的材料年轻至少1亿年

由于地球的地质活动非常活跃,科学家要了解过去的地球非常困难,但是有一种材料却是个例外,那就是锆石晶体

锆石晶体,图源:rob lavinsky

早期的地球非常炎热,整个星球都是熔融的状态,较重的物质在这个时期沉入了地球核心,而较轻的物质被推送到地球表面,变成后来的地壳。

但是,来自早期地球核心的强大热量推动了快速而强烈的地幔对流,使得地壳迅速循环到地幔中。

这样的事情地球还在不停地发生,只是相较于早期地球显得更加“温柔”而已。

也正因为如此,地球上很难保留早期地球的痕迹或信息,科学家现在甚至都不确定最早的地壳是什么材料,不过最大的可能是玄武岩。

图注:地球结构

锆石晶体强大的耐高温和耐高压属性,让它成为研究早期地球的一个重要信息来源,但是目前已知最古老的锆石晶体只有44亿年左右的历史,这已经是目前地球上发现的最古老材料了。

而作为对比,阿波罗号带回来的月球岩石,以及落在地球上的月球陨石,它们最古老的一些达到了45亿年以上

很多作者可能以此推断月球的比地球更古老,特别是以前那些人类未解之谜里,经常会有这样的说法。

事实上,这只是地球比月球地质活动更加活跃而已,而月球在形成后的1.5-2亿年之间就停止了地质活动。

图注:阿波罗 17 号的月球玄武岩

月球如何形成的?

没人经历过月球的形成,现在要了解月球是如何形成的,只能通过已知的事实来“编故事”。

在太阳系,气态巨行星往往拥有许多天然卫星,比如土星现在已知就有12颗较大的天然卫星,这是因为气态巨行星自身的质量很大,它们可以捕获这些巨大的卫星。

但是,地球是岩石行星,它没有足够的质量捕获月球这么大的天体,至少可以说捕获会非常困难,特别是它们彼此距离这么近。

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图注:阿波罗8号任务拍摄的地球

其实,地球的天然卫星远不止月球一个,只是许多都非常非常小,也非常远,这些大多就是地球捕获的,它们绕地球运行的时间一般也都不会很长。

在以前,人们更普遍地认为地球和月球是共同形成的,这个假说可以解释月球当前的位置,但是通过简单的计算就能知道,月球的密度远低于地球,如果两者是共同形成的,那么意味着它们应该是有相似的密度,或者说都有一个重元素核心,很明显月球没有。

月球很大,同时距离宿主行星较近,以及密度较小,这三点事实可以排除掉行星天然卫星的两个主要来源——捕获和共同形成。

早期太阳系,图源:nasa/jpl-caltech

我们可以整理下前面提到的其它数据:

首先,月球古老的样本有45亿年,这可能意味着它和太阳系的年龄大致相同。

其次,从月球的样本中还可以知道,月球的组成和地球非常相似;同时还得到了一个关键信息——地球和月球的氧同位素比率表明它们起源于太阳系的同一部分。

第三,科学家其实早就发现,地球的自转速度在它这个距离上(距离太阳的距离)是比较快的。

结合所有这一切,这个故事应该是这样的:

月球的撞击假说,图源:nasa/jpl-calte

大约 45 亿年前,也就是地球形成后的大约 7000 万年,这时候行星体受到各种小行星的撞击非常普遍,但是地球引来了一个超大小行星撞击——现在这颗小行星被称作忒伊亚,它的大小和现在的火星差不多。

这次史诗级的撞击导致较轻的物质飞到地球上空,经过几千年的时间,这些物质形成了现在的月球

这种撞击假说(我们就称这个为撞击假说吧)可以解释为什么月球的组成都是较轻的材料,以及其它几乎所有的奇怪事实。

但除了一点,撞击假说中大部分现有模型都有一个前提,就是最早的月球组成至少需要60%忒伊亚原有材料,但是从现有的月球样本来看,地球和月球成分最多相差百万分之几。

但不管怎么样,现在撞击假说是月球形成最主流的一种解释,有一些难以解释的地方也是正常的,毕竟现在月球样本非常有限,而且来源的地区也非常单一。

最后:为什么月球看起来和太阳一样大?

月球看起来非常巨大的原因是它离地球很近,至于为什么它会看起来和太阳一样大,原因是太阳比月球大400倍左右,而它们的距离也正好差了400倍。

如果再深究的话,只能说这真的是巧合,我们正好处在了月球和太阳看起来一样大的阶段。

图注:不同视角下月球和太阳比较

由于月球引力与地球海洋的相互作用,月球事实上一直在远离我们,大约每年都会拉远3.8厘米。

在遥远的过去,月球离地球足够近,那时候的月球看起来比太阳大许多,所以当时的生物在日全食看不到美丽的日冕。

而大约 5000 万年后,月球将足够远,那时我们的后代只能看到日环食,而没有日全食。


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