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研究证实月球形成于星球大撞击

  科学家们指出,在月球诞生时发生的剧烈蒸发过程中,月球上的水分大量沸腾烧干,从而支持了火星大小的物体与地球相撞产生了地球唯一自然卫星的理论。

  研究者们对宇航员在美国航天局“阿波罗”号飞船登月行动中收集的岩石以及从月球掉落的陨石进行了分析,从而得出了结论。他们研究了锌的轨迹,发现重同位素与轻同位素的比例比在地球上更大,这表明月球在形成初期经历了一次剧烈的蒸发过程。

  研究者们说,这项研究为月球形成于剧烈撞击的理论提供了更多证据。

  在月球形成初期,其表面温度高到足以蒸发锌,而剧烈碰撞是产生这些热量的少数情况之一。这种理论的另一个预测是,重同位素会更加常见,因为它们会在高温下浓缩。

  研究的作者之一、华盛顿大学地球和行星学副教授弗雷德里克·穆瓦尼耶说:“我们发现,锌(轻同位素)的损耗可能是由于蒸发造成的。”

  穆瓦尼耶、研究的主要作者兰德尔·帕涅洛以及斯克里普斯海洋学研究所的詹姆斯·戴发现,月球岩石中锌66与锌64的比例大约是地球或火星上的3至4倍。

  几乎所有从月球上收集的样本中重同位素与轻同位素的比例都类似,尽管这些样本来自月球的不同位置。

  研究小组还研究了陨石中的情况,这些陨石是在流星碰撞中形成的卵石。他们发现了同样的结果:和普通地球岩石相比,陨石中的锌64也出现了损耗。

  高温代表了水分的蒸发,并且也表明了其他易挥发物质的损耗,例如挥发温度相对较低的氢、氯、硫等元素。

  但是,多个研究表明,一些月球岩石中含有水分。

  月球中有多少水和其他易挥发物质是未来宇航员探索月球的关键问题。主张“湿润月球”的人说,月球地幔中可能蕴含着大量这些化学元素。但其他科学家则认为这些易挥发物质大多存在于月球土壤的表面,源自碰撞,一般出现于月球形成后。

  穆瓦尼耶说:“(这些结果)表明,他们在月球表面发现的水是次生水。”

  他说,水和易挥发物质可能来自碰撞和太阳风。

  美国自然历史博物馆陨石管理者登顿·埃贝尔强调,有证据表明,月球存在地震活动以及月球内部存在含有氢的岩石。

  月球的中心也存在一个热源。这表明那里有一些易挥发物质和水。但新的研究似乎显示,水和易挥发物质不太可能遍布整个月球。埃贝尔说:“干燥的月球是毫无生命的,但湿润的月球也不具备生命。”

  他强调,同位素研究证实了月球形成的碰撞理论,但还存在许多问题。例如,碰撞理论预测,月球的构成大致与地球地幔类似。但钾在地球地幔中消耗殆尽,月球也应该出现同样情况,然而事实并非如此。

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