月球正面的历史,科学家已经大致研究清楚了 谁开创了人类对月球科学探索的先河( 三 )


斯图尔特曾试图协调该问题的物理限制 , 即需要一定体积、保持一定速度的撞击天体 , 并具有最新地质化学证据 。2012年 , 她和搜寻地外文明研究所(SETI)的马蒂亚·库克(Matija ?uk)提出月球形成的最新物理模型 。他们认为 , 当忒伊亚星球碰撞地球时 , 早期地球处于“旋转舞”状态 。这种碰撞将产生一个盘状结构 , 盘旋在地球周围 , 有点儿像土星环 , 但是它仅持续大约24小时 。最终 , 这个盘状结构会冷却凝固成月球 。
如果超级计算机不够强大 , 则无法完全模拟这一过程 , 但是计算模型表明 , 一颗天体抛射撞击快速旋转星球 , 将剥离大量地球质量 , 同时忒伊亚星球和地球的质量融合在一起 , 可以形成一颗星球 , 具有地球相同的同位素比率 。
然而 , 对于快速旋转的地球解释论而言 , 这一观点是正确的 , 然而 , 还有其它一些因素减缓了地球自转速度 。在2012年的研究中 , 斯图尔特和库克认为 , 在某个特定轨道-共振相互作用下 , 地球可能将角动量转移至太阳 。之后美国麻省理工学院的杰克·威兹德姆(Jack Wisdom)提出了几个不同方案 , 称角动量可以从地球-月球系统中抽离出来 。
但是没有一个解释令人完全满意 。斯图尔特称 , 2012年进行的计算模型仍无法解释月球的轨道或者月球的化学成分 。2016年 , 美国哈佛大学研究生西蒙·洛克(Simon Lock)和斯图尔特的学生建立了一个升级模型 , 提出一个之前未识别的行星结构 。
在这个理论中 , 地球和忒伊亚的每一部分都汽化形成一个膨胀云 , 其外形有点儿像一个厚百吉饼 。膨胀云旋转速度非常快 , 达到“共转极限”临界点 , 膨胀云外侧边缘汽化成岩石环 , 其旋转速度非常快 , 逐渐使膨胀云形成一个新的结构 , 这是一个“肥胖的盘状结构”盘旋在内部区域 。至关重要的是 , 圆盘并不像土星环那样与中心区域分离开来 , 也不像之前的巨大碰撞月球形成理论模型 。
这种结构是难以描述的 , 它没有表面结构 , 而是融化岩石云 , 膨胀云的每个区域形成融化岩石雨滴 。洛克表示 , 月球在这种蒸汽环境中逐渐成长 , 最终蒸汽会降温冷却 , 形成地球-月球系统 。
考虑到膨胀云不同寻常的特征 , 洛克和斯图尔特认为月球的原始体应当起一个新名字 , 他们尝试了多次 , 最终命名为“索内斯蒂亚(Synestia)” , 他们使用了希腊语前缀“syn-” , 意思是同步 , 并且结合了女神赫斯蒂亚(Hestia)的名字 , Synestia的意思是“共生连接结构” 。
斯图尔特说:“这些天体并非你想像的那样 。”今年5月 , 斯图尔特和洛克撰写一篇关于Synestia物理学特征的文章 , 他们指出 , Synestia月球起源论仍需进一步验证 。他们将这一观点发表在行星科学会议上 , 表示他们的同事对此非常好奇 , 但却很难认同该观点 , 这可能是因为Synestia理论仍是一个观点 , 它不同于太阳系的环状行星 , 同时 , 作为原行星盘 , 虽然普遍存在于宇宙 , 但迄今人们未观测到它 。洛克说:“这是一个非常有趣的研究观点 , 可以解释月球的特征 。”
小卫星群
在太阳系的天然卫星中 , 地球的卫星可能最独特 , 因为仅存在一颗 。水星和金星缺少天然卫星 , 部分原因是它们距离太阳太近 , 引力作用使它们的卫星轨道非常不稳定 。火星有体积较小的火卫一和火卫二 , 有些人认为这是被俘获的小行星 , 还有一些人认为这是火星撞击形成的 。同时 , 气态巨行星被一些卫星盘旋 , 一些卫星是岩石结构 , 一些卫星存在水 , 一些卫星是存在水的岩石结构 。
与太阳系的其它卫星相比 , 地球卫星的体积和质量较大 , 月球质量大约是地球质量的1% , 而其它外部行星的卫星总质量低于主行星质量的0.1% , 更为重要的是 , 月球包含着地球-月球系统80%的角动量 。也就是说 , 月球对地球-月球系统80%的运动密切相关 , 对于其它外部行星卫星而言 , 它们仅占该系统不足1%的角动量 。


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