明⽉因何⽽⽣?

作者: 欧阳⾃远(中科院地球化学所研究员、院⼠)

来源: 科普中国

发布日期: 2022-10-28 11:47:28

本文讨论了月球的起源以及月球对地球的贡献。月球的起源有多种假说,包括地球引力捕获说、地球甩出说和天体撞击说等。最终,天体撞击说被认为是比较靠谱的理论。月球对地球的贡献包括让地球拥有四季、作为地球的卫士保护地球免受小型天体撞击,以及通过潮汐作用帮助地球减速。

明⽉因何⽽⽣?

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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

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

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

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

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

下了,所以,天王星是

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

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

被称

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

6

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

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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来源:科普中国

编辑:万象

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