月球到底怎麼形成的?為什麼總是一面朝着地球?

根據目前主流理論,月亮形成於一場行星撞地球。

月球撞擊假説

太陽系最開始不止8顆行星(不包括冥王星),而是還有一顆和火星體積大小差不多的行星忒伊亞,但該行星在地球誕生後不久,就與地球軌道發生了碰撞。

碰撞產生的巨大撞擊力導致該星球解體,其中一部分星球碎片留在了地球上,另一部分飄向了宇宙中,由於地球引力的存在,這些碎片並沒有飛出去太遠,而是圍繞着地球轉動。類似於土星環。

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後來,這些碎片比較密集的地方引力比周圍稍大,逐漸吸引周圍的物體凝聚在一起。由於質量越大引力也就越大,所以周圍的碎片逐漸朝着引力坍塌的方向匯聚,最終形成了月球。

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證據

和警察破案一樣,科學家們在提出一個理論時,也要有一個不容反駁的證據。

事實上,在最開始,人們認為月球是地球甩出去的物質,這是達爾文的兒子喬治.達爾文在1898年提出的理論。

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喬治.達爾文認為地球早期温度非常高,呈流體狀。當地球在高速運轉時,流體的地球物質很容易被地球甩出去,從而形成月球。

支持這一觀點的證據是:由於月球是被地球甩出去的,所以月球離地球的距離應該越來越遠,事實上這和人們觀測到的相符,月球確實是在遠離地球。

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但是,反駁該理論的證據是:如果月球是被地球甩出去的,那麼月球應該不會只有一個面對着地球。也就是月球不應該被地球潮汐鎖定。

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1946年,科學家雷金納德·奧德沃思·戴利試圖解釋為什麼月球會被地球潮汐鎖定。他認為,月球和地球曾經短暫地在一起過,後來才形成的月球,該理論就是月球撞擊假説。

月球撞擊假説的證據是土壤。在上個世紀時美國和蘇聯都曾將月球上的土壤帶回到了地球,通過對比岩石中氧的同位素發現,這兩者的比例是完全一致的。而且,月球上的岩石和地球上的岩石年齡非常接近,這意味着地球和月球曾經是一個整體。

由於月球的質量比較小,再加上離地球比較近,所以月球受地球引力的影響較大,才圍繞着地球轉動,成為地球的衞星。再加上月球收到地球的潮汐力較大,在之後的幾十億年裏自轉速度逐漸被拖慢,最終月球被地球潮汐鎖定,只有一面對着地球轉動。

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缺陷

雖然撞擊假説是月球誕生的主流理論,但該理論仍存在着缺陷,還差幾個比較重要的證據。

首先,根據模型推演,忒伊亞在撞擊地球時,能量肯定非常巨大,以至於會出現岩漿海,但是目前並沒有找到相關的證據。

再者,《科學》雜誌刊登的芝加哥大學副教授尼古拉.道菲斯的土一個觀點:如果月球上真的是由兩顆天體互相撞擊而成,那麼該星球上的物質就像人的遺傳一樣,應該有來自於兩顆星球的物質,兩者比例各佔一半一半。但是分析結果顯示,月球和地球之間的化學成分幾乎沒有差異。

目前這兩個缺陷仍舊沒有理論可以解釋,或許月球誕生的真正秘密就藏在這兩個缺陷裏。

月亮的形成對地球的影響

有一部分科學家們認為,忒伊亞撞擊地球后,對地球產生的積極一面。在地球剛剛形成之初,地球並沒有一個穩定的自轉軸,而是像陀螺一樣不穩定,這樣的自轉方式導致地球上的環境一會兒寒冷異常,一會兒又炎熱無比,非常不利於生命的誕生。

忒伊亞的撞擊,使得地球的自轉軸維持在20多度的傾斜角上,該自轉方式比較穩定,地球上才有了四季和穩定的氣候,而這是複雜生命誕生的基礎。

月球到底怎麼形成的?為什麼總是一面朝着地球?

再者,月球的存在拖慢了地球的自轉速度,我們知道地球對月球有潮汐力,並且已經將月球潮汐鎖定了。然而月球對地球也有潮汐力,由於月球的引力影響,地球上的海水會出現漲潮和退潮現象。

在不停的漲潮和退潮之間,海水會不停的消耗地球的動能轉化成熱能釋放出去,最終導致地球自轉速度變慢。近期發表在《古海洋學和古氣候學》論文中指出:

白堊紀晚期的全年時長與現時一樣為8760小時,但“日輪”卻顯示地球自轉一年是372日,那麼將總時長除以自轉日數,就可以得出當時每日約有23.5小時的結論。

也就是説,地球自轉速度一直在變慢,未來有一天,或許地球自轉一圈的速度等於圍繞月球轉動一圈的速度。

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