月球形成之因或将改写

 科普时报  2020-05-15

    相关理论在最近几年取得了长足进步，人们逐渐承认月球是由一颗大行星与地球相撞时“溅出”的物质所形成：在45亿年前，由当时一颗火星大小的年轻行星以45度角撞击地球，结果大量的忒亚和地球的碎片在地球轨道上聚集，最终形成了月球。这个理论的部分依据来自月球岩石样本的数据，而这些数据表明，由于巨大撞击带来的热量，月球上具有挥发性的碳元素已经蒸发。

    不过， 最近又有一些新证据似乎要推翻这一论断。大阪大学的横田昭一及其同事利用日本“月女神”（Kaguya）月球轨道器收集了一年半的数据，发现整个月球表面几乎都在释放出碳离子。而且，月球表面某些地区，例如月球上大型玄武岩平原，比其他地区释放出的碳离子更多。这与长期以来认为月球中的碳和其他挥发性元素已耗尽的想法相反，毕竟行星碰撞所产生的热量将超过5000摄氏度足以让所有元素都被蒸发掉，这使碰撞理论陷入争议。

    据了解，这一发现得益于“月女神”的一种仪器——离子质谱仪，它可以检测和绘制包括碳在内的月球离子，而这在美国飞船阿波罗数据中并未出现，从而导致人们相信月球中的离子很少。

    研究人员表示：“这些物质几乎分布在整个月球表面上，但是其数量在月球地理区域方面有所不同。我们估计表明，原生碳存在于整个月球上，支持了含碳月球的假说，而这种碳要么是月球在数十亿年前形成时就嵌入其中，要么是在月球形成时被捕获而来。”

    这些读数发现了一种无法用太阳风沉积的碳离子浓度来解释的碳离子浓度，也无法用微陨石上的碳离子浓度来解释——这两种机制都为月球提供了少量的碳。

    不过，这些物质如何能够在非常炎热的早期月球上持续存在仍然是个谜。研究人员称，这项研究方法可以应用于对太阳系的其他天体进行研究。下一步，他们打算利用它来了解更多关于水星和火卫一的碳排放情况。（科文）