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科技的黑板報資料:月亮起源之謎
每當我們舉頭望明月之時,總不禁自問:這美麗的天體是哪裡來的呢?儘管我們從小都聽過許許多多有關月亮的傳說,但我們心裡清楚,神話終究不能取代科學。那麼,月亮起源的科學解釋是什麼呢?對月亮起源的科學解釋始於18世紀初。歸納起來可分為四大假說:同源說、分出說、捕獲說、大碰撞說。
同源說是最早出現的假說,認為月球和地球具有相同的起源。就像行星是原始太陽星雲收縮時甩出的物質發展演化而形成一樣,衛星則是行星在收縮凝聚時甩出的物質組成的。“同源說”的提出者是德國的康德***1724?1804***和拉普拉斯***1747?1827***。但是,同源說無法解釋為什麼“同源”的地球和月球在物質組織上卻有明顯差異,地球物質的平均密度是5.52克/釐米,而月球物質僅為3.34克/釐米3。而且也無法解釋既然都是太陽系行星的衛星,為什麼月球與地球的質量比是1/81,而其他衛星與中心星的質量比還不足1/1000。
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一
二
三
19世紀中葉,進化論創始人達爾文的兒子喬治?達爾文***184?1912***提出了“月球是從地球分裂出去”的分出說。他的根據是,月球的平均密度僅相當於地球淺部的密度。所以月球是在地球的一次重大變動中飛離出去的。月球飛出後造成地球表面一個巨大凹陷,就是現在的太平洋。分出說雖然回答了地球、月球密度差異問題,但仍無法解釋地球、月球物質組成的顯著差別。
瑞典天文學家阿爾文***1908?***倡導的捕獲說認為月球與地球是在不同處形成的,後來一次偶然的機會,月球執行到地球附近,被地球的強大引力所捕獲。因為捕獲說主張地、月有不同的起源,這就能輕而易舉地解決二者物質組成上的差異問題了。但是,天體力學證實,地球要捕捉月球這麼大的一個天體似乎根本不可能。
1986年美國天文學家高本茲等綜合了同源說、分出說和捕獲說的優點,提出了一個嶄新的假說??大碰撞。認為在太陽系演化的早期,行星際空間形成了大量星子,星子互相碰撞、吸積而長大。在現在地球、月球所在的空間,星子合併形成一個原始地球和一個火星般大小的天體。由於它們相距較近,彼此相遇的機率很大,一次偶然的機會,火星般的天體以每秒5公里的速度撞向地球,並破裂。碰撞形成的膨脹氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。飛離地球的塵埃和氣體沒有完全脫離地球引力的控制,通過互相吸積,最後形成月球。大碰撞說得到了一系列地球化學、地球物理證據的支援,成為目前最具說服力的“月球起源”假說。月球起源的祕密也與宇宙中各種天體形成的祕密一樣,將隨著人類科學的不斷髮展去逐一解開。
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