两个月亮爬上来?|月亮爬上来
一直以来,地球在我们眼里全部是个孤独的星球,陪同它的只有一个不长毛的月球。即使比一颗卫星全部没有的冥王星和金星要强,但小邻居火星全部有两颗卫星,更别提木星60颗卫星和土星53颗卫星,难免让人沮丧。
然而,一篇2021年8月发表于自然期刊的文章为地球唤回了些许往日荣光:44亿年前,地球身边曾有两个月亮,一大一小。以后小月亮被大月亮吞并了,合二为一。
这篇文章的作者,美国加州大学天文学家艾瑞克・阿斯伏格和瑞士伯尔尼大学的碰撞建模者马丁・祖西,是在研究月球表面的不对称性时得出这一推断的。
月亮的双面性一直让天文学界充满迷惑:它面向地球的那一面平滑而广阔,只有低缓起伏的山丘。而上世纪60年代时,空间探测器首次绕到后面,却发觉它阴暗的一面坑坑洼洼,充满了高低不平的山峦和坑洞。
更有趣的是,它后面的表壳比正面的要厚50公里,而正面的表层相比起后面,蕴含的钾、磷和稀土元素混合物――通常被叫做KREEP(克里普矿物)――要丰富得多,似乎当月球的熔岩冷却时,全全部被堆积到了正面。
主流的解释是,来自地球的重力潮汐造成了月球的两面不平衡。但阿斯伏格和祖西却有另一个想法:“月球坑坑洼洼后面的罪魁祸首,是一个巨大的外来撞击物。但那不是坠落的变形金刚,而是很久之前曾存在的另一颗小月球。”
她们专门建造了一个模拟程序,用来复原当初的过程:
这一切全部发生在44亿年前。当一个火星大小的原行星撞上地球时,四处喷射的宇宙碎屑聚集成了很多小卫星,包含大小月亮。大月亮成功地把其它卫星全部逐出了自己的领地,只剩一个小的,大约只有大月亮的三十分之一体积,直径1000公里。它恰好卡在大月亮和地球之间的拉格朗日平衡点。于是,二者共用一个运行轨道,相互跟地球维持着60度的夹角,相安无事地漫步在太空中。
然而,地球的重力潮汐不停地将两个月亮往外推,逐步地,当它们外移到现在月亮和地球距离的三分之一处时用了起码几百万年,这个三角平衡被打破了,来自太阳的重力开始发挥作用。“小月亮无法再待在原来的位置上。因为处于同一个轨道,它被不由自主地推向了大月球,直直撞了进去。”
但这个奇观发生得很缓慢。“假如你计划好好观赏的话,估量得准备很大一桶爆米花。因为整个过程连续的时间有好多个小时。”阿斯伏格说。
依据电脑程序的模拟图,小月亮并没有像一颗子弹一样射入大月亮,而是缓缓地冲击,其力量只够在月球表面形成只有自己五分之一直径大的坑。小月亮的其他部分,则被重力挤压成了薄薄的一大片,看起来就像扔在月
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