大冲撞诞生说
如果人类不知道月球是怎样诞生的,那么,现在月球何以是这样的面貌也许将永远不会知道。
与地球的起源一样,月球的起源最初也是由古代人凭着丰富的想象力做出的。但是,最初从科学的立场考虑这个问题的人是以进化论著名的查尔斯达尔文的次子、剑桥大学教授、天文学家乔治达尔文。他提出了月球是由地球分裂出去的一部分的假说。假说称地球在遥远的古代以较现在更快的速度自转。如果自转速度非常地快,则在其离心力的作用下,赤道部分渐渐地鼓起来,最终那一部分被扭断飞出到外面。
但是,据现在的力学计算,这是不可能有的。地球的一部分要达到分裂出去的自转速度为每周2.6小时以下。这个速度是现在地球自转速度的10倍左右,这意味着在赤道附近的地表或海面将变成以每秒4000米以上速度运动的恐怖世界。再者,即使假定是地球的一个部分分裂出去的,则它也将由于地球的重力而被破坏得七零八落,完全不可能稳固成一个球体。所以,这个被称为“分裂说”或“母子说”的假说已被其他的假说取代了。
第二个假说是月球在太阳系的其他地方诞生,以后通过地球附近时被地球的重力俘获的“俘获说”。按这个假说,从地球来看,月球是“外来客”,所以在化学成分上有不同也说得过去,似乎有若干的说服力。但是,这个假说也有弱点。因为被地球俘获前的月球在太阳系内运动,所以应该有大的运动能量。一旦被地球俘获开始绕地球运动时,其能量必然剧减。但是设想那样的机制是非常困难的。
第三个假说是月球与地球都是同一团尘埃云积聚而成的所谓“双星说”。如果是这样,它们的成分应当很相似。但是地球的平均密度是每立方厘米5.5克,而月球只有3.5克,它的铁含量比地球少得多。另一个困难是,当它们积聚时,质量渐渐加大,彼此间的引力也渐渐加大。要使月球既不坠入地球,也不转入绕太阳的轨道,质量的增长和轨道速度的增加必须满足特殊的条件,这种情况未免勉强。
综上所述,每种假说都有所长和不足,所以至今未有定论。但是,70年代中期以来,人们逐渐清楚,在紧接着太阳系诞生之后,有巨大的陨石,包括行星级大小的陨石在太阳附近飞来飞去,于是又崛起一种新的“大冲撞假说”。
该假说认为在遥远的过去,一个大小是地球十分之一,即与火星同样大小的巨大天体飞来碰撞了地球(如果是较此更大的天体,则地球将被撞得粉碎)。这个天体深深地陷入地球的内部,破坏直至地核。经过这次冲撞,碰撞的天体与地球的很大一部分遭到破坏,并飞溅到外面。但因冲撞过分激烈,直到地球的部分地幔也被拽出,变成七零八落飞出的物体集中在围绕地球的轨道上,不久由于自身重力的凝缩,形成月球。
这个假说于1986年通过超大型计算机的模拟出色地得到证实。这个结果与实际的月球结构或化学成分均一致。那么,由此我们能否说揭开了月球的诞生之谜呢?当然,现在我们无法判定几十亿年前“造物主”是否真让与火星不相上下的巨大天体,以非常合适的速度和角度冲撞地球来造出月球,起码眼下这还是一个证据不足的假说。
尽管从现在的数据描绘出的月球诞生的假说富有说服力,但问题是,在地球周边飞来飞去的火星级天体从何处而来呢?如果像假说所述那样引起大冲撞,地球的自转或绕太阳的公转不是会引起大的变更吗?在太阳系中,似乎有经历大异变的行星,如自转方向逆转的金星或自转轴倾斜90°的天王星。但是,地球并没有那样的异常。另外,太阳系其他几十个类似月球一样的卫星是否具有与月球不同的诞生秘密呢?这还是个谜。
