最近的研究强调了目前我们对于月球形成的解释:月球是由一颗很大的太阳系天体同早期地球发生“大碰撞”后所形成的。2013年9月,在伦敦召开了一系列具有里程碑性质的会议,这些会议主要议题是探讨月球的起源理论。同样议题的会议曾在1984年的夏威夷、1998年的加利福尼亚召开过。为此,《自然》杂志刊文对月球的起源进行了探讨,同时还呈现过往与月球年龄、组成等相关的内容精选。
月球的起源
要么月球比我们想象的年轻很多,要么科学家们需要完全重新考虑它的形成。2011年8月中旬,新的月壳同位素年代测定结果已经发表在《自然》杂志上。
一颗火星大小的天体撞击新形成的地球便产生了月球。来自这次撞击的碎片开始围绕地球运转,最终这些碎片汇集在一起形成了月球。月球,最初是一块岩石的熔炉――整个是一片岩浆海――随后渐渐地冷却成现在的表面并形成了一个固体壳。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的地球化学家拉尔斯·博格(Lars Borg)和他同事的一项研究显示,月球的形成过程要比想象中的长几千万年。利用改进的同位素年代测定技术,他们修正了一类被称为含二价铁的斜长岩(FAN)的月壳岩石的年龄。根据测量1972年“阿波罗”16号任务采集的FAN标本,月球的外壳固化于43.6亿年以前,大约是太阳系形成后的2亿年。
以前对于FAN年龄的估算是十分不确定的,这个不确定性涵盖了2亿年的范围,但是博格的结果要比以前的估算可靠,最小估计还要提早6 000万年。
博格将这个结果描述成一个“非常年轻的年龄”,并声称这个研究成果从表面上看意味着月球令人惊讶地“刚刚”形成。非此即彼,科学家们需要重新思考月面结构物的过程,他们也需要解释FAN岩石后来是如何固化的。
博格的发现引发了一个猜想,这个猜想就是地球曾经拥有两颗月球,并且这两颗月球都产生于同样的大碰撞,此后这两颗月球在慢速碰撞中并合在一起。
如果是这样的话,那么人们会期望在月球上有着两种时间截然不同的FAN:一种来自于年老的较小月球上的岩石,另一种来自于较年轻的较大月球上的岩石,这颗较大月球将缓慢地逐渐冷却。
这能够解释为什么月球FAN样本有着不同的年龄。博格很是谨慎:“大多数FAN的年龄并不足以信服或足够时间来评估这些可能性。”
资料来源Nature
责任编辑 则 鸣