石榴种子什么时候种:月球的起源

月球是地球的一个富有神话色彩的近邻。虽然，在本世纪60年代美国“阿波罗”宇宙飞船就登上了月球，但是关于它的谜却是有增无减，其中最大的谜是月球的起源。

通常，探讨月球的起源有几个问题是必须考虑的。年龄问题：根据一些元素的同位素的研究，可以证实，月球的年龄与地球相近，它大约也是在46亿年前形成的；质量问题：月球质量约为地球的1/81，平均密度为每立方厘米3.34克，大致相当于地幔的平均密度，因此，月球核心不可能是一个很大的铁质核心；成分问题：月球的化学元素全部可以在地球上发现，但是，月岩中所含的铝、钙和钛等化学元素比地岩中要多6倍，而铁、钠、镁却很少；轨道问题：九大行星的卫星多在行星的赤道面附近去动，而月球的轨道却与地球赤道面差120度，而与黄道面较接近。

对这些问题，众说不一。从而月球的起源问题，就更难得到圆满的解释。目前主要有以下几种说法：

第一，分裂说。认为最初月理只是地球赤道的隆起部分，在太阳的引力和地球的快速自转作用下，月球“飞”了出去，分裂为卫星。但是地球的惯性离心力要达到把月球抛出去的程度是不可能的，而且两者的化学构成也有很大差别。

第二，俘获说。认为月球原先是太阳系里的一颗普通的小行星，在一次偶然的机会中它行近地球时被俘获，而成为地球的卫星。但是轨道问题却无法解释。如果小行星从于球旁经过，它只能略微改变一下其轨道，是不可能被地球俘获过来的。

第三，同源说。认为二者都同时从一个快速施转的尘动作云中产生出来，但为什么它们的化学成分却相差很大呢??

以上假说都有各自的缺陷，于是，有人提出一个新假说，认为是一颗小行星猛烈撞击地球，掳去一大片物质，最后才形成今天的月球。这一撞击使地球轨道面发生倾斜，而被撞击出去的物质却占据了原先地球赤道的位置。当然，这只是又一个假说，还有许多问题有待研究。

起源之谜

月球的起源莫衷一是:

对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。

月球较地球古老:

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。

土壤比岩石更久远:

美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。

受撞击会发出巨响:

太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时,目前没有一个科学家能够解释这种现象。

黑影区有稀有金属:

在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等,科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。

纯铁粒子不会生锈:

宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子,科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有专家报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒第一次遇到这种事情。

表面光滑如镜子:

月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。专家们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。

具有磁性使人震惊:

早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性,因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。

外壳底部的浓缩物:

太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力,太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质，其余就一无所知了。

根据现代宇宙学研究和天文学观察的结果，月球肯定由第二代恒星的残赅物聚集而成。但是同地球同时诞生的，还是从地球中分离出去的，还是地球俘获的，目前还不得而知。

月球起源新说

月球来自哪里？这是一个人们在不断探求的问题，近年来，随着行星演化理论的飞跃发展以及现代电脑技术的广泛应用，又出现了一种月球起源的新学说，叫做新俘获说。

从行星演化看月球起源

近几年来，科学家们以现代行星演化理论为基础，用计算机计算了在太阳系形成的初期，作用于太阳、地球、月亮三者之间的力以后，得出了一种新的月球起源学说。科学家们认为，月球是在地球形成的初期，在地球的引力范围内被地球所俘获的；而这种现象在当时又是极为普遍的现象。这种新学说，即所谓新俘获说。
新俘获说与过去的旧俘获说不同。旧说仅从地球引力来考虑月球起源；而新说是从整个太阳系行星形成过程来研究月球起源的。新说认为太阳系九大行星及若干卫星，包括月球在内，都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前在原始太阳周围形成的一片薄圆盘状星云。星云中含有固体微粒子。大量微粒子逐渐集聚在星云赤道平面上，形成一片很薄的固体粒子层，随着微粒子密度的加大，自身引力也越来越强，到一定程度其稳定性便遭到破坏，粉碎成半径为5公里左右的很多小天体，即小行星。整个太阳系起初是由约一兆个小行星构成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转，互相碰撞，逐渐凝聚成长，形成大小不同的行星。我们的地球就是这样，大约经过一千万年才长成现在这么大的。
行星是在星云气体中成长的。地球的幼年时期周围覆盖着浓厚的星云气体，这种气体叫做原始大气。由于当时太阳活动特别激烈，强大的太阳风逐渐吹散原始大气，后来包围地球的原始大气也逐渐稀薄，飘散掉。
月球也起源于原始太阳系星云，与地球演化过程大体相同。月球是在地球刚到成年，原始大气开始逸散之际飞近地球引力圈的，这样便成了地球的俘虏。

俘获月球的四种力

月球进入地球引力圈后，受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行。俘获月球主要有四种力，即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力。
一般来说，飞进地球引力圈的小天体，包括月球在内受到最大的力就是地球引力。然而，仅有地球引力，俘获后的小天体轨道未呈椭圆形。地球引力加上太阳引力之后，使小天体轨道有了改变。在地球和太阳引力作用下，进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的，而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉，不可能留在卫星轨道上。
但是，月球并未脱离地球引力圈跑掉，这是由于原始大气的阻力在起作用。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用，使月球失去一部分能量，轨道半径变小，便跑不掉了。
如此说来，月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小，岂不是早晚也得掉到地球上来，与地球相撞吗?不必担心，当月球飞进地球引力圈时，原始大气已开始逐渐飘散，月球所受的大气阻力越来越小，原始大气消失后，月球所受阻力也随之消失，因而轨道半径没有变小，也没有与地球相撞。
大气阻力消失后，还有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下，月球公转速度加快，离心作用强化，轨道反而向外推移。通过观测得知，目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米。
在上述四种力的作用下，使月球在被俘后既未掉到地球上来，也没跑到引力圈外去，始终在卫星轨道上运行，与地球长期相伴。

俘获是普遍现象

行星俘获小天体是行星演化进程中的一种普遍现象，不仅地球这样，太阳系其他行星也有这种现象。不少行星都各有自己的卫星，就是最好的说明。地球在形成过程中，曾有许多小天体飞到引力圈内来，其中一部分小天体直接与地球相撞，其余大部分在绕地球飞行期间，因原始大气强大阻力使轨道半径变小，最后终于落到原始地球上来。地球是在不断“吞掉”这些飞来的小天体当中成长起来的。

月球被俘获时间比其他小天体都晚，月球是在地球凝聚末期、原始大气逸散初期被俘的。月球被俘的最初10—100年期间，和其他小天体一样，轨道半径也在缩小，但原始大气消失后，月球轨道半径有了改变，月球后来的离心倾向使它幸存下来，免被地球“吞掉”。法国科学家F·米古纳曾对月球被俘后轨道变化的趋势作了计算，计算结果如附图所示。从附图上可以看出，刚被俘的月球距离地球较近，1千万年后月球轨道半径为地球半径的20倍，1亿年后为35倍，46亿年后达到60倍，即现在的位置。

自从俘获月球后，地球几乎再也没有俘获其他小天体。因为已有月球绕地球飞行，如果再有其他小天体飞来，依据天体力学原理，不会处于稳定状态，它不是掉到地球上来，就是飞出去，再不就是落到月球上去。所以，地球只有月球一个卫星陪伴。
俘获现象是普遍的，整个太阳系行星都是如此，只有金星是个例外。金星的自转速度很慢，约250天自转一周，不可能俘获行星，因此至今还孑然一身漫游在天空。
新俘获说从行星演化的整体上阐明了月球的起源以及被俘经过，是目前解释月球起源问题最有权威的学说。但这一新学说还有一些尚待研究的问题，例如，没有原始大气阻力能否俘获卫星?顺行性卫星和逆行性卫星的被俘有何不同?等等。经过科学家们的反复研究，人类对地球起源问题必将有一个正确而全面的认识 。

分裂说认为在地球形成初期，地球尚处于熔融状态，且自转很快，在离心力和太阳起潮力的作用下，从地球赤道处分离出一块物质，形成月球。但计算表明，地月系全部角动量也不足以使地球分裂。
俘获说认为月球是一颗在地球轨道附近的小行星或在火星区域的一个独立天体，后来被地球俘获成为地球的卫星。它可以解释月球在密度、化学组成上与地球的较大区别。
共同形成说认为地球和月球是由同一块太阳星云所形成。只是月球形成时间比地球稍晚，地球形成时已把含铁等金属元素较多的粒子聚集成"地球胎"，月球是由残余在地球周围的非金属物质聚集而成的。