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月球的起源....  

2015-09-23 19:46:24|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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月球的起源,迄今是天文学家面临的一个天文学难题。虽然有N种较为成熟的理论,但是始终经不起物理学理论的推敲。于是就各自有各自的观点,甚至理论。

四大经典月球起源理论包括裂变理论、裂变理论、同源说(也被称为共同吸积理论)、大碰撞学说,到底哪一个比较合理的解释了月球起源呢?

月球的起源.... - 王省利 - 王省利的博客

裂变理论:19世纪时,查尔斯·达尔文的儿子乔治·达尔文提出,月球看起来与地球如此相似,是因为地球在历史上的某一时期由于旋转过快,导致部分物质被甩入到太空,但却被地球的万有引力所束缚。裂变理论假定太平洋缺失的地球区域就是月球构成的真正起源。然而在月球岩石经过分析之后,这一理论就被拆穿,因为月球岩石的构成与太平洋中的岩石并不相同。

裂变理论:俘获理论提出,月球起源于银河系的某处,完全独立于地球之外。在它行经地球的时候,被地球的万有引力所俘获。这一理论的漏洞在于,它提出地球的万有引力将因为俘获月球而发生重大变化,因此月球最终将脱离地球万有引力的束缚。此外,地球和月球的化学构成表明它们都形成于同一时期。

同源说(也被称为共同吸积理论):这一理论有时也被科学家们称为冷凝理论,它提出月球和地球是在围绕一个黑洞运行时一起形成的。然而,这一理论却忽视了如何解答月球围绕地球轨道运行,而且也没有解释为何月球和地球的密度存在差异。

大碰撞学说:这一占据统治地位的理论提出,大约45亿年以前一颗火星大小的星体与仍然处于形成时期的年轻地球发生了碰撞。这个撞击地球的星体被科学家们称为“Theia”,因为在希腊神话中,Theia是月亮女神Selene的母亲。当Theia与地球发生撞击时,一团物质被撞掉,最终形成了月球。这一理论比其它理论更好的解答了为何地球与月亮的化学成分非常相似。科学家们也提出,Theia可能是由冰组成,或者它能够融入到地球中,所以没有留下自己的任何痕迹。然而在没有定论之前,这也只是一个假设。

作者认为上述四种起源形式,独有致命的错误,那就是缺少一个逻辑前提,即:月球成为地球卫星的前身,是否就是月球的起源?这是两个天文学概念。具体就是起源将是月球物理参数的变化,如密度,几何形态,结构组成,....起源所表现的另一种物理形式就是轨道参数的变更。

作者做过很负责任的计算,天体俘获一个天体仅凭引力存在是不客观的。所谓俘获的物理学条件是:从体质能量集合的总和,不大于主体质能量之和。说明白一点就是,月球要绕转,地球必须先自旋。鉴于这一点,作者给出月球起源的物理位置是:原始月球一度曾经是太阳的卫星,与行星为伍,居于地球轨道外侧,界地球与火星轨道之间,由于小行星的撞击,而改变原有的轨道参数成为地球的卫星,这一点可以从月球上的环形山,月质瘤确定撞击的概率。如果这样,我们轻而易举的求得原始月球的轨道参数,公转周期,角动量密度,与地球的会合周期,极其角速度。

作者认为,地球俘获月球之前,月球的自身物理参数的框架已经确立。但是这仅仅是月球的原始状态,不是月球的起源状态。

在作者看来要讨论月球的起源,必须就月球起源的物理状态有一个确切的概念和定义,以免得出N种错误的结果。

天体的起源状态-----天体或者天体集合自身参数所形成的物理状态。作者定义为起源状态。如密度,体积,几何形态,....

                                                王省利      2015.9.23.

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