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45亿年前，我们的月亮可能有一颗姊妹星！这种假说能够解释为什么現在月球的正面和背面迥然不同。
嘘！天黑了……月亮刚刚升起来。夜空晴朗如白昼。但是，月亮刚出现在天际时，紧随其后又出现了一个月亮，个子比前一个小一些。真是奇哉怪事！两个月亮似乎在天上相互追赶，而且较小的月亮距离较大的那颗非常非常近，于是……它们亲密接触了！这一幕就发生在我们眼前，犹如慢镜头播放。两个月亮慢慢接近，终于碰到了一起。好家伙！较小的那颗一头栽进了较大的一颗中，撞击使得前者变形，像一块黏土一样贴在了较大的月亮表面。碰撞没有产生火焰，但是在某些瞬间我们能隐约看见较大的月亮内部灼热的岩浆从表面凹陷处涌出。随后，较小的月亮就在较大的月亮上摊开，并覆盖了后者的很大一部分表面。所有这一切都在寂静中进行（因为太空中没有空气，无法传播声音），但是如果我们能听到撞击声的话，那将会是天崩地裂般的一声巨响。现在，天空中只剩下一个月亮了！
这一幕发生在约45亿年前，持续了约3个小时。当时没有任何目击者，因为生命还未在地球上出现。你会问：怎么可能没有目击者呢？如果不是有人亲眼所见，我们现在怎么会知道呢？其实这要归功于两名科学家——瑞士伯尔尼大学的马丁·朱兹（ Martin Jutzi）和美国加利福尼亚大学（位于加州圣克鲁斯市）的埃里克·阿斯帕（ Erik Asphaug），是他们精心构思了这个场面壮观的故事……最初，这两位研究员只是对月球的成因感兴趣。关于这一点，长期以来曾出现过三种假说，彼此相持不下。第一种假说设想月球是和地球同时形成的，并且形成方式也相同：在早期的太阳系中充斥着由尘埃和岩石构成的星云，星云中的岩块之间相互碰撞、聚集，越聚越大，最终形成行星，这个过程称为吸积。地球和月球一同长大，最后发展到今天的大小。
但这个假说有一个解释不通的地方。既然地球和月球都是在星云中形成，并且构造物质也相同，那它们的成分应该也相同。然而，事实并非如此。虽然我们还不明确月球由什么构成，但总的来说，它的密度比地球小。月球可能主要由岩浆岩构成，没有金属内核，而地球却拥有一个巨大的铁质内核。月球和地球差别非常大，怎么看都不像是一对双胞胎。
另一种假说认为月球原本是一颗游荡的小行星，后来被地球的引力俘获而成为卫星。这就能解释为什么月球的成分与地球不同。不过，引力俘获卫星可不像用网兜捉蝴蝶那么简单！一颗跌跌撞撞的小行星靠近地球时很有可能直接撞上地球，或者仅仅偏离轨道但最终与地球擦肩而过。要让这颗小行星恰到好处地被地球引力逮住，它必须走得不快不慢，不远不近，而这种可能性发生的几率几乎为零。
最后一种假说在最近十几年来备受研究人员的推崇。按照这种学说，早期地球与一颗名为“忒伊亚”（Theia）、大小与火星相当的天体发生了碰撞。碰撞导致相当一部分的地幔被抛射到宇宙空间里。一部分被抛射出的物质留在了地球的轨道上，通过吸积作用慢慢形成了月球。这样就能解释为什么我们的月球主要由岩浆岩构成，因为地幔的主要成分就是岩浆岩！像薄煎饼一样摊开……
正是在研究最后这种月球起源说的过程中，马丁·朱兹和埃里克·阿斯帕有了一个惊人的发现。到目前为止，所有模拟这次碰撞的实验都清楚地证明了一点：被抛射到地球轨道上的碰撞碎片就像桌球一样相互碰撞，并且通过吸积作用逐渐形成了月球。不过，两位科学家借助数字模拟技术证明了另一种可能性：两个大小可观的天体也可以在相距足够远的情况下分别形成，并不是马上发生碰撞。它们可能在同一条轨道上共存了几千万年之久。在这个过程中，地球就有两个月亮，一个直径为3500千米，另一个直径为1200千米。
由于这两个月亮运行的速度不同，其中一个最终必然撞上另一个。模拟实验显示，较小的那个月亮会撞上较大的那一个。但是，由于两个月亮的运行方向一致，所以碰撞很缓慢，约以8000千米/日寸至9000千米/时的速度发生碰撞。这个速度看上去很快，但实际上在宇宙中非常微不足道，要知道地球围绕太阳公转的速度比这个速度快10倍。这次“慢镜头”式碰撞发生之后，较小的那颗月亮不会在较大的月亮表面留下巨大的环形山，而是会摊开，就像数字模拟图显示的那样。许多月球专家对这一实验结果非常感兴趣，因为它或许有助于揭开月球的奥秘之一：究竟是什么样的鬼斧神工造就了月球迥然不同的阴阳两面！
月球正面平坦而背面布满高山
月球的正面和背面面貌迥异，正面地势低平，从地球上看可以发现不少暗区，这些被命名为“海”的区域其实是一些巨大熔岩流留下的痕迹，而月球背面则主要由高原和山脉构成，因此月球背面的外壳要比月球正面的外壳厚2倍。我们的两位科学家制作的模拟模型恰好能解释这种差别。月球背面的平均地势之所以高，就是因为较小的那颗月亮在那里摊开了，使外壳厚度增加了50千米。但这些多出来的物质并不是碰撞的唯一后果。碰撞还把较大的那颗月亮的月幔——岩浆朝着背对撞击面的半球即月球正面“驱赶”，导致月幔在那里露出月面。这就是月球正面主要由岩浆岩构成的原因。
马丁·朱兹和埃里克·阿斯帕的模拟实验能否解开月球两面性的谜题呢？无论如何，他们的新成果很有吸引力。如果想进一步验证，最好能拿到月球背面的岩石标本。既然躲在月球背面的主要是“天外来客”，那么也许能在岩石标本中找到“天外来客”的痕迹。当然，由于两个月亮以同样方式形成，而且构造物质也相同，所以要想在岩层中分辨出源于较小的那个月亮的岩层就比较困难。不过没关系，研究人员至少可以一试。可惜的是，为数不多被妥善保存的月球岩石标本都来自月球正面，它们都是在1969年至1972年在月球正面进行阿波罗计划时采集的。现在我们掌握的月球岩石没有一块是确信来自于月球背面的，而且目前也没有任何采集月球背面岩石的行动计划，因为代价实在太大了！与其月球采石，不如直接上九天揽月……
（摘自《新发现》图/互动百科）
嘘！天黑了……月亮刚刚升起来。夜空晴朗如白昼。但是，月亮刚出现在天际时，紧随其后又出现了一个月亮，个子比前一个小一些。真是奇哉怪事！两个月亮似乎在天上相互追赶，而且较小的月亮距离较大的那颗非常非常近，于是……它们亲密接触了！这一幕就发生在我们眼前，犹如慢镜头播放。两个月亮慢慢接近，终于碰到了一起。好家伙！较小的那颗一头栽进了较大的一颗中，撞击使得前者变形，像一块黏土一样贴在了较大的月亮表面。碰撞没有产生火焰，但是在某些瞬间我们能隐约看见较大的月亮内部灼热的岩浆从表面凹陷处涌出。随后，较小的月亮就在较大的月亮上摊开，并覆盖了后者的很大一部分表面。所有这一切都在寂静中进行（因为太空中没有空气，无法传播声音），但是如果我们能听到撞击声的话，那将会是天崩地裂般的一声巨响。现在，天空中只剩下一个月亮了！
这一幕发生在约45亿年前，持续了约3个小时。当时没有任何目击者，因为生命还未在地球上出现。你会问：怎么可能没有目击者呢？如果不是有人亲眼所见，我们现在怎么会知道呢？其实这要归功于两名科学家——瑞士伯尔尼大学的马丁·朱兹（ Martin Jutzi）和美国加利福尼亚大学（位于加州圣克鲁斯市）的埃里克·阿斯帕（ Erik Asphaug），是他们精心构思了这个场面壮观的故事……最初，这两位研究员只是对月球的成因感兴趣。关于这一点，长期以来曾出现过三种假说，彼此相持不下。第一种假说设想月球是和地球同时形成的，并且形成方式也相同：在早期的太阳系中充斥着由尘埃和岩石构成的星云，星云中的岩块之间相互碰撞、聚集，越聚越大，最终形成行星，这个过程称为吸积。地球和月球一同长大，最后发展到今天的大小。
但这个假说有一个解释不通的地方。既然地球和月球都是在星云中形成，并且构造物质也相同，那它们的成分应该也相同。然而，事实并非如此。虽然我们还不明确月球由什么构成，但总的来说，它的密度比地球小。月球可能主要由岩浆岩构成，没有金属内核，而地球却拥有一个巨大的铁质内核。月球和地球差别非常大，怎么看都不像是一对双胞胎。
另一种假说认为月球原本是一颗游荡的小行星，后来被地球的引力俘获而成为卫星。这就能解释为什么月球的成分与地球不同。不过，引力俘获卫星可不像用网兜捉蝴蝶那么简单！一颗跌跌撞撞的小行星靠近地球时很有可能直接撞上地球，或者仅仅偏离轨道但最终与地球擦肩而过。要让这颗小行星恰到好处地被地球引力逮住，它必须走得不快不慢，不远不近，而这种可能性发生的几率几乎为零。
最后一种假说在最近十几年来备受研究人员的推崇。按照这种学说，早期地球与一颗名为“忒伊亚”（Theia）、大小与火星相当的天体发生了碰撞。碰撞导致相当一部分的地幔被抛射到宇宙空间里。一部分被抛射出的物质留在了地球的轨道上，通过吸积作用慢慢形成了月球。这样就能解释为什么我们的月球主要由岩浆岩构成，因为地幔的主要成分就是岩浆岩！像薄煎饼一样摊开……
正是在研究最后这种月球起源说的过程中，马丁·朱兹和埃里克·阿斯帕有了一个惊人的发现。到目前为止，所有模拟这次碰撞的实验都清楚地证明了一点：被抛射到地球轨道上的碰撞碎片就像桌球一样相互碰撞，并且通过吸积作用逐渐形成了月球。不过，两位科学家借助数字模拟技术证明了另一种可能性：两个大小可观的天体也可以在相距足够远的情况下分别形成，并不是马上发生碰撞。它们可能在同一条轨道上共存了几千万年之久。在这个过程中，地球就有两个月亮，一个直径为3500千米，另一个直径为1200千米。
由于这两个月亮运行的速度不同，其中一个最终必然撞上另一个。模拟实验显示，较小的那个月亮会撞上较大的那一个。但是，由于两个月亮的运行方向一致，所以碰撞很缓慢，约以8000千米/日寸至9000千米/时的速度发生碰撞。这个速度看上去很快，但实际上在宇宙中非常微不足道，要知道地球围绕太阳公转的速度比这个速度快10倍。这次“慢镜头”式碰撞发生之后，较小的那颗月亮不会在较大的月亮表面留下巨大的环形山，而是会摊开，就像数字模拟图显示的那样。许多月球专家对这一实验结果非常感兴趣，因为它或许有助于揭开月球的奥秘之一：究竟是什么样的鬼斧神工造就了月球迥然不同的阴阳两面！
月球正面平坦而背面布满高山
月球的正面和背面面貌迥异，正面地势低平，从地球上看可以发现不少暗区，这些被命名为“海”的区域其实是一些巨大熔岩流留下的痕迹，而月球背面则主要由高原和山脉构成，因此月球背面的外壳要比月球正面的外壳厚2倍。我们的两位科学家制作的模拟模型恰好能解释这种差别。月球背面的平均地势之所以高，就是因为较小的那颗月亮在那里摊开了，使外壳厚度增加了50千米。但这些多出来的物质并不是碰撞的唯一后果。碰撞还把较大的那颗月亮的月幔——岩浆朝着背对撞击面的半球即月球正面“驱赶”，导致月幔在那里露出月面。这就是月球正面主要由岩浆岩构成的原因。
马丁·朱兹和埃里克·阿斯帕的模拟实验能否解开月球两面性的谜题呢？无论如何，他们的新成果很有吸引力。如果想进一步验证，最好能拿到月球背面的岩石标本。既然躲在月球背面的主要是“天外来客”，那么也许能在岩石标本中找到“天外来客”的痕迹。当然，由于两个月亮以同样方式形成，而且构造物质也相同，所以要想在岩层中分辨出源于较小的那个月亮的岩层就比较困难。不过没关系，研究人员至少可以一试。可惜的是，为数不多被妥善保存的月球岩石标本都来自月球正面，它们都是在1969年至1972年在月球正面进行阿波罗计划时采集的。现在我们掌握的月球岩石没有一块是确信来自于月球背面的，而且目前也没有任何采集月球背面岩石的行动计划，因为代价实在太大了！与其月球采石，不如直接上九天揽月……
（摘自《新发现》图/互动百科）