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天文新知

滾燙的岩漿才是絕大部分月球組成近似地球物質的關鍵

科學家從100多年前開始就在探討月球究竟是如何形成的。現行最被大眾接受的說法,是認為有顆火星大小的天體撞擊到誕生初期的地球,撞擊後的殘餘物質就是月球形成的基礎。科學家以電腦模擬這個理論概念時,發現月球組成物質主要來自這個撞擊天體,然而這並不正確,因為從阿波羅任務帶回地球的月岩分析結果來看,月球的主要組成物質應該是來自地球。日本理化學研究所(TIKEN)Natsuki Hosono和耶魯大學地質學家Shun-ichiro Karato等人提出最新解釋:關鍵在於太陽形成之後約5000萬年的原始地球表層是熾熱岩漿海,而撞擊天體則可能是固態的。

Hosono等人根據這個概念重新進行電腦模擬,結果顯示撞擊天體撞到原始地球之後,熔融矽酸鹽組成的岩漿,被加熱的程度比固態物質還多,使岩漿體積膨脹,進入軌道中而形成月球。這個過程讓月球組成約有80%的物質是來自原始地球。這可以解釋為何月球組成中來自地球的物質會比撞擊天體多,也無須改變撞擊形成月球的理論基礎。先前其他模型並沒有計入不同這個加熱程度的概念,使最後模擬結果反過來是約有80%來自撞擊天體。(編譯/張桂蘭)

電腦模擬天體撞擊地球後形成月球的片段。圖片取自https://news.yale.edu/2019/04/29/magma-key-moons-makeup
圖說:電腦模擬月球從劇烈撞擊中形成的片段過程。影像中央部分是原始地球,紅點代表來自原始地球岩漿海的物質,藍點則是來自撞擊天體的物質。
 
資料來源:Yale University

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