新模型揭示了地球月亮的形成方式

时间：2021-08-14 17:52:16 来源：

巨大撞击对月球形成的数值模拟快照。图像的中心是原始地球；红点表示原始地球上来自岩浆海洋的物质；蓝点表示冲击器材料。

一个多世纪以来，科学家一直在争论地球的月球是如何形成的。但是耶鲁大学和日本的研究人员说，他们可能会找到答案。

许多理论家认为，火星大小的物体撞击了早期的地球，从那次碰撞中脱落的物质构成了月球的基础。当这个想法在计算机仿真中得到测试时，事实证明，月亮主要是由撞击的物体制成的。然而事实恰恰相反。通过分析从阿波罗任务带回来的岩石，我们知道月亮主要由地球物质组成。

由耶鲁大学地球物理学家卡拉藤顺一郎合着的一项于4月29日发表在《自然地球科学》上的新研究提供了解释。

卡拉托说，关键是早期的原始地球-太阳形成后大约5000万年-被热的岩浆海覆盖，而撞击的物体很可能是由固体材料制成的。Karato和他的合作者着手测试一个新模型，该模型基于一个覆盖着岩浆海洋和坚固撞击物体的原始地球的碰撞。

该模型显示，碰撞后，岩浆的加热远大于撞击物体产生的固体。研究人员说，岩浆然后膨胀，进入轨道形成月球。这就解释了为什么月亮的构成中有更多的地球物质。以前的模型没有考虑原始地球硅酸盐和撞击器之间不同的加热程度。

卡拉托说：“在我们的模型中，约80％的月球是由原始地球材料制成的。”他对原始地球岩浆的化学性质进行了广泛的研究。“在以前的大多数模型中，大约80％的月亮是由撞击器制成的。这是一个很大的差异。”

卡拉托说，新模型证实了先前有关月球形成方式的理论，而无需提出非常规的碰撞条件，这是理论家迄今为止必须做的事情。

为了进行研究，Karato带领研究了熔融硅酸盐的压缩。东京工业大学和理研计算科学中心的一个小组开发了一种计算模型，以预测碰撞产生的物质如何变成月球。

该研究的第一作者是日本理化学研究所的细木夏树。其他合著者是牧野纯一郎和斋藤孝之。

出版物：Natsuki Hosono等人，“月球的陆地岩浆海洋起源”，《自然地球科学》（2019年）

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