明⽉因何⽽⽣?
科普中国新媒体
中科院物理所
2022-10-28 11:47:28
转⾃公众号:科普中国
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不知道你有没有想过,为什么地球旁边有⼀个⽉球?
⽉亮是怎么来的?
今天,我们就来与⼤家聊聊这些
问题。
01
⽉球从哪⾥来?
对于⽉球的起源,⾃古以来就有很多假说:⽐如有说⽉亮跟地球⼀样都是太阳系⾥⾯最早形成的星球,
地球⼤了就变成⾏星,⽉亮⼩了被地球的引⼒
“
抓
”
过来,成为了地球的卫星。
图⽚来源:
Pixabay
还有⼀种说法,是达尔⽂的⼉⼦提出来的,认为地球刚形成,由于内部能量很⼤,所以
“
甩
”
出了⼀团物
质出去,成为了⽉球。⽽甩出⽉球后的地球留下了⼀块
“
疤痕
”
,也就是现在的太平洋。但经过检测,太
平洋的⽯头很年轻,⽉球⽯头的年龄有
40
亿年,它们的年龄对不上。所以这个假说也是不对的。
最后有⼀个⽐较靠谱的理论,认为⽉球确实是地球的⼀部分,但并不是地球甩出去的,⽽是被其他天体
撞击后得来的:我们的地球是在
46
亿年前形成的,并在⼤约
45.6
亿年前,受到了⼀个来⾃太阳系的
⽕星⼤⼩的天体撞击,这次撞击产⽣了很多碎块,⽽后这些碎块在地球边上由于引⼒慢慢地组合起来,
形成了我们的⽉亮。
近⽇科学家在计算机上⽣成的地球受到撞击后形成⽉球的模拟视频,⽉球的诞⽣可能就在⼏⼩时内。视频来源:
phys.org
如果想知道上⾯这个理论是否成⽴,就需要给地球和⽉球做⼀个
“
亲⼦鉴定
”
。对于⼈来说,我们可以通
过将⽗⺟和⼦⼥的基因提取后进⾏对⽐,就可以确认孩⼦是否是⽗⺟亲⽣的。那么对于地球和⽉球,我
们也可以通过提取它们的
“
基因
”——
岩⽯,通过年代测定并进⾏对⽐,确认⽉球是否是地球的
“
孩⼦
”
,
这也是我们想要探⽉的原因之⼀。
02
⽉球对地球的贡献
地球受到撞击
“
⽣
”
下⽉球,这⽆疑是对地球的⼀次伤害。然⽽,这种伤害却为地球带来了⼀些好处,同
时,⽉球的
“
诞⽣
”
也为地球做出了不少贡献。
贡献⼀:让地球拥有四季
回忆⼀下,为什么我们⻅到的所有的地球仪都是歪的?因为我们的地球本身就是歪的,它被撞歪了
23.5°
。这是地球在
45.6
亿年前
“
⽣
”
下⽉球的那次撞击中,留下的⼀个
“
残疾
”
。
图⽚来源:
Pixabay
不过与其说是
“
残疾
”
,不如说是⽉球对地球的⼀个贡献。
想象⼀下,如果地球没有被撞歪,以竖直⾃转轴⼀边⾃转⼀边围绕太阳公转的话,公转⼀周下来地球上
每个区域受到太阳照射的时⻓就是相同的,可能就不会有明显的四季。可
“
幸运
”
的是,地球被撞歪了,
在以倾斜的⾃转轴⾃转的同时,⼜围绕太阳公转,公转到不同位置时,太阳对地球的照射时⻓有⻓有
短,也就有了春夏秋冬,有了分明的四季。所以说,四季是⽉亮诞⽣的时候给地球带来的⼀份特殊的节
律,也算是⼀份贡献吧。
除了地球外,太阳系⾥的其他⾏星也没落下
“
好结果
”
。⽐如⽕星被撞歪了
24.5°
,⽐地球稍微再歪⼀点
点,所以,⽕星也有春夏秋冬;⾦星则撞翻了,其他⾏星都是逆时针⽅向转,只有⾦星是顺时针⽅向
转;⽊星太⼤,歪得不多;⼟星也歪了;⽽天王星更惨,撞
“
躺
”
下了,所以,天王星是
“
躺
”
着围绕太阳
转的。太阳系的⼋⼤⾏星都是
“
七倒⼋歪
”
的,这就是现在观测到的情况。
贡献⼆:⽉球
——
地球的卫⼠
我们来看看下⾯这张嫦娥
1
号制作的全⽉球数字⾼程图,你会发现⽉球上有许多⼤⼩不同的坑,⼤概
有三四百万个坑,这些坑是怎么来的呢?
⽉球上被撞击产⽣的⼤⼤⼩⼩的坑。图⽚来源:嫦娥
1
号
在太阳系中,有很多朝向各个⽅向⻜⾏的⼩型天体,其中有⼀些就会⻜向地球。幸运的是,⽉球在地球
外⾯⽇复⼀⽇地公转,它以微弱的身躯替地球抵挡了很多⼩型天体的撞击,尽管⽉球⾃身被撞的到处都
是坑,但它英勇地保护了⾃⼰的
“
⺟亲
”
。
贡献三:帮地球减速
⽉球的第三个贡献,就是为地球带来了潮汐。
根据古⽣物的研究,早期地球的⾃转⼀周⼤概只有
6
个⼩时,⼀会⼉⽩天、⼀会⼉晚上,这谁受得了
啊。想象⼀下,如果我们⽣活在⾃转⼀周只有
6
个⼩时的地球上,可能这⼀天除了睡觉什么都做不了
了。但在⽉亮的帮助下,地球的⾃转被拖的越来越慢,从原来的⼀天
6
⼩时,变成了现在的⼀天
24 ⼩
时。
其实,现在地球的⾃转还在逐渐减慢,减慢的主要原因就是⽉球的潮汐摩擦,除此之外还会受到如⽓
候、地质活动的影响。⾃
1972
年⾄今,国际地球⾃转服务会通过增加或减少
1
秒(这
“1
秒
”
被称
为
“
闰秒
”
),来消除精确的时间(使⽤原⼦钟测量)和不精确的观测太阳时之间的差异。截⽌到
2022
年
6
⽉
30 ⽇,我们已经增加了
27 ⼳秒。虽然这
27
秒的时间对于我们的⼈⽣来说⽆⽐短暂,但可以
知道的是,我们的地球确实越来越慢了。
所以,虽然⽉球的诞⽣让地球被
“
撞
”
歪,但⽉球对于⾃⼰的
“
⺟亲
”
怀有深厚的感情,⼀直是地球的卫
⼠,同时也对我们未来⼈类的⽣活产⽣了巨⼤的影响。
本⽂根据欧阳⾃远(
中科院地球化学所研究员、院⼠)
在星空讲坛的演讲整理
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不代表中科院物理所⽴场
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来源:科普中国
编辑:万象
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