阿波羅登月發(fā)生在50年前的明天(澳大利亞時(shí)間)，這不僅僅是人類邁出的一大步。他們開始了一個(gè)完全改變我們對月球是如何形成的理解的過程。

(相關(guān)資料圖)

華盛頓卡內(nèi)基科學(xué)研究所的地球化學(xué)家和地質(zhì)年代學(xué)家理查德卡爾森說，在1969年7月20日第一次阿波羅登月之前，人們對月球知之甚少。

他說，由于它的密度，科學(xué)家知道它肯定主要是巖石，沒有地球的大金屬核。

而且他們知道，它的表面，無論在未經(jīng)過濾的行星際空間陽光中看起來多么耀眼，實(shí)際上是由相對較暗的物質(zhì)組成的，這導(dǎo)致人們推測，它可能類似于已知的黑色高碳隕石，即碳質(zhì)球粒隕石。

還假設(shè)它形成緩慢，冷卻充分，并且僅部分熔化。

然而，卡爾森說，阿波羅11號帶回的第一批材料證明了這一切都是錯(cuò)誤的。

一方面，月亮并不暗，因?yàn)樗錆M了碳。相反，我們現(xiàn)在知道它是黑暗的，因?yàn)橐粋€(gè)叫做空間風(fēng)化的過程，在這個(gè)過程中，太陽風(fēng)中高能粒子的轟擊改變了它的表面，使通常明亮的物質(zhì)變暗。

但是阿波羅11號也帶回了幾乎純的斜長石砂巖和鵝卵石，它們在地球上很常見，但通常與其他礦物混合在一起。

弄清楚它是如何聚集成整塊鵝卵石的，但在幾個(gè)月內(nèi)，由馬薩諸塞州劍橋市史密森尼天體物理觀測站的約翰伍德領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)意識到，這意味著在早期階段不能平靜下來，月球必須融化成巨大的巖漿海洋。

伍德的團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論，因?yàn)樾遍L石的密度低于構(gòu)成這種海洋的常見物質(zhì)的密度，所以當(dāng)它結(jié)晶并像巖石冰山一樣漂浮在水面上時(shí)，它就會浮出水面。

在阿波羅之前，關(guān)于月球是如何形成的有三種基本模型。英國天文學(xué)家喬治達(dá)爾文爵士比阿波羅早90年成名。早期的地球以某種方式旋轉(zhuǎn)得如此之快，以至于它裂開了，月球就像奧林匹克運(yùn)動員投擲的巨大鐵餅一樣被遺棄了。

根據(jù)這一理論，太平洋盆地是地球脫離月球時(shí)留在地殼中的草皮。

另一種理論是，月球獨(dú)立于地球形成，并以某種方式落入我們星球的引力中并被其捕獲。

第三個(gè)是地球和月球一起形成，并且一直是親密的伙伴。

三個(gè)理論：沒有一個(gè)是在阿波羅面前被舉起來的。

首先，阿波羅月球巖石的同位素年代測定顯示，月球形成于44億年前，距離地球約1.5億年。這聽起來不像是一個(gè)巨大的差異，但它也摧毀了月球和地球是一起形成的想法。

同時(shí)，月球巖石和地球巖石的成分非常相似，尤其是在我們現(xiàn)在知道的稀有同位素的特征上，它們在行星之間是不同的?！斑@確實(shí)推動了月球是由地球上的物質(zhì)組成的想法，”卡爾森說。

當(dāng)然，這導(dǎo)致了一個(gè)巨大的撞擊理論，在這個(gè)理論下，地球在形成1.5億年后，被一個(gè)大小與火星相當(dāng)?shù)奈矬w摧毀，這個(gè)物體從其表面噴出足夠多的物質(zhì)，然后合并到月球中。

然而，無論這種想法有多厲害，它都能俘獲大眾的想象力?？柹f，來自阿波羅巖石的證據(jù)表明，即使它可能也不完全正確。

“這是一個(gè)好主意，但地球巖石和月球巖石之間的同位素相似性是一個(gè)問題，”他說。

這是因?yàn)闆]有理由認(rèn)為撞擊器應(yīng)該具有與地球相同的同位素比率。因此，為了使巨型撞擊理論發(fā)揮作用，撞擊必須非常猛烈，使撞擊物與原始地球的物質(zhì)充分混合，從而不會留下原始差異的痕跡。

卡爾森說，目前解決這個(gè)問題的辦法是一個(gè)模型，它表明年輕的地球在受到撞擊時(shí)旋轉(zhuǎn)得非?？欤矒艨赡苁钦娴模皇嵌虝旱拇驌?。

他說，這將產(chǎn)生如此多的熱量，以至于地球的外部將達(dá)到10，000攝氏度的溫度。這不會簡單地融化它的巖石，而是將它(和大多數(shù)撞擊物)轉(zhuǎn)化為完全混合的巖石云，它將像“大的氣態(tài)馬博”一樣擴(kuò)散到太空中，月球最終將凝結(jié)成。

這個(gè)模型是否正確，卡爾森不知道。

但是很有意思。如果沒有阿波羅計(jì)劃返回的樣本，我們可能仍然會陷入20世紀(jì)60年代的行星形成科學(xué)。

德克薩斯州休斯頓的月球和行星科學(xué)研究所的月球地質(zhì)學(xué)家和高級科學(xué)家大衛(wèi)克萊恩同意這一觀點(diǎn)?！鞍⒉_計(jì)劃證明了樣本的非凡價(jià)值，”他說。“一個(gè)偉大的想法出現(xiàn)在一些灰色的巖石。

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