新版“地球大碰撞”解释月球成分和轨道之谜

目前科学家提出最新理论解释了月球成分为什么与地球成分相似，以及为什么月球轨道与地球赤道保持5度倾角。

据英国每日邮报报道，月球是太阳系中一颗独特的天体，它的起源至今仍是一个谜团。目前，科学家最新研究解释了月球是如何形成的，它与一次大型天体碰撞事件密切相关。同时，最新研究解决了为什么月球和地球具有类似的成分，以及月球的独特轨道。

这项研究是由美国加州大学戴维斯分校的研究人员负责的，他们对原始版的“地球大碰撞理论”进行了部分修改。之前科学家普遍认为，太阳系形成之后两颗行星大小等级的天体彼此发生碰撞，一颗火星体积大小的行星碰撞之后形成地球，碰撞抛离的物质聚集形成月球。

此次天体碰撞产生地月系统的角动量，并使早期地球自转一周仅5个小时，随着时间的推移，月球逐渐远离地球，地球自转速度减缓，最终稳定达到当前的24个小时。据悉，科学家在这项研究中通过观察月球当前轨道，并计算地月系统角动量快慢程度受地球和月球之间潮汐引力影响，同时，他们还进行逆向推理。

然而月球还存在着与教科书理论不同的现象，目前这项最新研究发表在近期出版的《自然》杂志上。其中一个现象是月球成分与地球成分惊人相似，加州大学戴维斯分校地球和行星科学系教授萨拉-斯图尔特(Sarah Stewart)说：“太阳系中每个天体都存在着差异性，它们分别拥有不同的化学成分。”另一个现象是如果月球形成于地球周围的旋转物质盘，那么月球应当环绕在地球赤道上空，但事实上月球当前轨道与地球赤道保持5度倾斜角，意味着存在一些神秘能量推动月球运行。

2012年，斯图尔特指出，地月球系统中一些角动量可能转移至地日系统，在开始阶段产生较强的能量碰撞。在最新计算机模型中，一次较高能量碰撞导致大量物质蒸发和熔化，从而促使地球和月球的形成。

最初地球自转一周仅需要几个小时，地球旋转轴朝向太阳，因为此次碰撞将产生比流行观点更多的能量，地球和碰撞天体的物质都混合在一起。因此地球和月球包含的物质成分是相同的，从而解释了为什么地球和月球存在类似的成分。

研究人员指出，通过潮汐引力角动量将逐渐消散，月球将远离月球，直至抵达一个叫做“拉普拉斯行星过渡”的位置，此时地球对月球的引力作用不及太阳的引力作用重要，这将导致地月系统中的一些角动量过渡至地日系统。

研究小组建造的计算机模型显示，月球以一个高角环绕地球运行，或者说是与地球赤道保持一个轨道倾角。经过数千万年，月球持续缓慢地远离地球，最终抵达第二个过渡位置——“卡西尼转换点”，指出月球轨道和地球赤道之间存在着一定的角度，大约5度。

斯图尔特教授认为，这项最新理论解释了月球轨道和成分，这与一次大型天体碰撞事件密切相关，并证实期间没有其它因素的干预影响。