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月球诞生于大冲撞 是地球“亲妹”  

2016-10-05 10:03:36|  分类: 报刊摘萃 |  标签: |举报 |字号 订阅

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紫金山天文台:

月球诞生于大冲撞 是地球“亲妹”

2016年10月05日 07:02
来源:现代快报

这块珍贵的月球陨石样品由NASA提供紫金山天文台供图

作为距离地球最近的天体,月球的身世一直都是人类想解开的谜团。它和地球有“血缘”关系吗?科学家对月球进行了长期的研究与探索。近日,中科院紫金山天文台天体化学和行星科学实验室传来好消息:紫金山天文台科学家与美国加州理工学院的科研人员合作,经过5年研究,从月球陨石中发现了新线索,有力证明了月球是地球和其他星体“暴力相撞”的产物,她是地球的“亲姐妹”。

月球,源于45亿年前的一次碰撞

月球是怎么起源的?科学家给出了许多脑洞大开的猜想。中科院紫金山天文台天体化学和行星科学实验室首席科学家徐伟彪介绍,最流行的是“碰撞说”。依据“碰撞说”,太阳系刚刚形成时,天下大乱,天体之间大大小小的冲突频发。就在45亿年前,地球还是个“小胚胎”时,突然有一天,一颗火星大小的天体撞击到了地球。这一撞,地球的“小身体”根本无法承受,被撞出了一大堆物质,也就是无数的岩石被抛入太空,围绕着地球旋转。后来,这些岩石碎片互相吸引和凝聚形成月球的“原料”。

徐伟彪介绍,撞击理论的证据来自对阿波罗月球岩石的研究。科学家发现月岩中所含的氧同位素组成比例与地球的物质完全一样。也就是说,地球和月球的“DNA”完全一样。而化学成分“体检”发现,月球岩石中挥发性元素(比如碳和氢元素)的含量要比地球低很多。由此推断,在撞击的过程中产生了极端高热,这些挥发性元素被蒸发掉了。

月球,诞生于“烈火”考验

科学家们并不满足于上述两个证据来支撑“碰撞说”,他们试图找出更多的月球隐藏的秘密。徐伟彪的团队和合作者就从月球陨石中找到了月球起源于大碰撞的最新证据。“这也是一个关于月球凤凰涅磐的故事。”徐伟彪说。

在月球陨石中,徐伟彪团队发现了氯同位素35和37的分馏现象,较轻的氯同位素35被高温蒸发了不少,而较重的氯同位素37则保留较多。这一奇怪的“分馏现象”让专家敏感地捕捉到了月球被碰撞时那“浴火重生”的瞬间,继而抽丝剥茧进行了一系列分析。

徐伟彪接着解释,月球陨石的氯同位素分馏的现象,说明这些挥发性元素可能经历了高温蒸发过程。“如何才能让一个物体上的化学元素消失呢?”徐伟彪回答,只有一个大规模高温融化过程才能为氯的挥发提供足够热量,这也就证明那场灾难性的大碰撞真的发生过。月亮就在“烈火”考验中诞生了。

        这一研究成果进一步揭开了月球身世之谜,月球是地球和其他星体“暴力相撞”的产物,她是地球的“亲姐妹”。

        明年,或将揭秘第一抔中国月壤

        “月球比我们想象的要神秘,这块月球陨石看上去平淡无奇,切片中发现的每种矿物,每一个新的化学组成都隐藏着月亮的身世密码。如果你能读懂它,就会发现月球曾经经历过许多惊心动魄的故事。”徐伟彪说。现代快报记者了解到,这块珍贵的月球陨石样品由NASA(美国国家航空航天局)提供。美国阿波罗登月计划和苏联探月计划从月球上采集了380多公斤的岩石样品。2017年,我国的嫦娥5号将从月球上带回第一抔中国月壤,目前紫金山天文台正在积极准备,引进了一整套研究月岩的先进仪器。科学家期待通过更多的月球样品研究,给解答月球起源和演化之谜提供更多的有用信息。

 

      作者:安莹   编辑:罗会清

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