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半个多世纪以来，月亮一直“嘲笑”科学界最优秀的头脑。 对行星科学家埃里克·阿斯普豪格来说，他已经“厌烦了”。 在ASP Hough出生3年前的1959年10月7日，苏联的“月3号”( Luna 3)探测器飞过月亮的背面，拍下了有粒状感但特征性的照片，用收音机送回了地球。 月球的自转和公转是完全同步的，一个半球总是指地球，另一个半球总是看不见。
月3日首次拍摄的月亮背面的影像中，可以看到月亮对面的暗灰色高地，不是行星科学家的普通人也可以看到这个奇怪的差异。 “我记得我小时候看过一个显示月亮遥远的新闻节目。 我觉得不可思议。 我想行星的两端是这么不一样的，”阿斯普豪格说。
2010年，加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的地球和行星科学教授阿斯普豪格参加了研讨会，至今仍在等待解释月球的不对称现象。 同事伊恩·卡里克·贝塞尔说出答案时，他一边听，一边越来越坐不住了。 根据这个最新的理论，几十亿年前，地球的引力对月球产生了强烈的潮汐，但当时月亮还很年轻，处于熔融状态。 潮汐引起的隆起随后当场冻结，形成了更厚的地壳和月亮背面独特的地质结构。 阿斯普霍格现在认为这种想法实际上是行不通的。 他像地球上涨潮时那样，远端和近端出现隆起，这个理论只提到远端的隆起。 “所以，答案肯定是奇迹发生，对面的隆起消失了。 这个问题比以前复杂了”。
感到愤怒的同时，ASP hager也被启发了。 多年来，他一直致力于建立早期太阳系低速碰撞的模型。 “人们有偏见，关注冲突的时候只考虑超高速事件”，他说。 “忘记了物体能以较低的速度碰撞”。这样的事件是建设性的，不是破坏性的。 如果两个物体足够慢，就会碰撞粘在一起。 “就像往房子的墙上扔泥，扔雪人一样”。 阿斯普霍格认为这次低速冲突可以解释彗星的形成，但是突然意识到他可能找到了解决月球问题的答案，于是拜访了博士研究者马丁·朱斯，阐述了自己的想法。 地球上最初有两个月亮，如果后来我们融合到现在知道的月亮上，那意味着什么呢？
“那个研讨会一结束，我们就去实验室，马丁把撞到别的月亮的月亮编码了。”阿斯普豪格说。 这些计算结果为月球的不对称提供了新的解释。 据ASP Hough报道，杂乱的月高地是另一颗地球卫星的残骸，环绕着地球，最终附着在月球表面。 难怪地球的另一边看起来像一个完全不同的世界。 新模型提供了月球古代起源和现代外观的综合描述，但对于阿斯普豪格来说，这一概念在行星形成过程中显示了更加广泛但被忽视的过程。 两个天体的“温柔”冲突。
月球的分裂和大冲突
和许多科学理论一样，ASP Hough的大冲突模型也是基于以前的研究。 事实上，关于月球起源的最初真正的科学描述也围绕着两个行星之间的相互作用展开，但这并不是结合，而是设想分离。 1878年，查尔斯·达尔文的儿子乔治·达尔文声称，月球是从快速旋转的新生地球上摔下来的，就像任性的孩子从旋转木马上摔下来一样。 他推测地球上缺失的地区应该是太平洋盆地。
据说这种“月分裂”存在很长时间，在阿波罗去月球之前很流行。 但是，从动力学上讲，这种说法是不成立的。 即使没有使地球旋转得足够快，甩掉地表的一部分的合理的方法，也不能吸收足以符合地球和月球现在的物理状态的角动量。 太平洋是一个暂时的特征，仅与大陆的现代排列有关，约44亿年前，月球形成时，太平洋不存在(当然，乔治·达尔文的理论比板块构造概念提前了约90年)。
关于月亮起源的其他故事接连不断，每个故事都假定了地球和月亮的关系，但是有致命的缺陷。 美国天文学家托马斯·杰弗逊·杰克逊希声称，月球形成为独立的行星，被地球捕获进入了轨道。 这个理论的缺点是地球的引力还不强，所以不能设下陷阱。 其他研究者，例如法国数学家爱德华·罗奇认为太阳系初期月球和地球是连接在一起的。 这个理论的缺点是，地球化学家在研究阿波罗宇航员带回的382公里的月岩时，发现了整个月球的成分与地球不同，容易蒸发的化合物，即缺少挥发物。
但是在其他许多方面，月球的化学成分与地球非常相似。 月球岩石中两种不同类型的氧元素的比例与地球岩石基本完全一致。 氧的比例就像身份标签，可以知道某个物体是在哪里形成的。 陨石有自己的比例，火星也有自己的比例。 从氧气的比例来看，月亮就像地球的孪生兄弟，可以说月亮和地球完全不相似，但就像地球一样，另一方面，月亮两端的不对称性是另一个值得解释的微妙问题。
行星科学家分析了复杂的证据，在1975年发表的两篇独创性论文的启发下，形成了新月球起源理论——大冲突学说。 在这个模型中，地球诞生的时候没有月亮，地球刚形成之后就和火星大小的天体发生了激烈的冲突。 这个天体常被称为蒂亚( Theia，希腊神话中的月亮女神塞莱内的母亲)。 撞击使蒂亚与地球外侧的大部分一起蒸发，一部分物质被抛入宇宙深处，但大部分物质在“受伤”的地球周围形成了圆盘。 短短的时间(也许是10年)，环绕地球轨道的物质凝结成了月球。
大碰撞学说简述了地月系统的大部分化学和动力学特性，不确定性仍然存在，但该理论被认为是月球起源的最佳解释，而大碰撞学说并未回答摆在我们面前的不容忽视的重大问题:为什么月球看起来像今天？
月球的不对称性
月球表面的黑暗部分其实是熔岩结冰的巨大平原，据说是“玛利亚”(玛利亚，拉丁语的“海”，17世纪的天文学家伽利略称为月表的低地)。 据说因为某个理由，马利亚的地形几乎都在月球的近地点，初期的月球在面向地球的半球火山活动很活跃。 美国国家航空航天局“重力回归与内部结构实验室”的任务是测量月球地壳，证明月球背靠地球一侧较厚，此外，月球近地(且近地)半球还存在长线状埋藏特征组成的网络，行星地质学家将其解释为火山岩脉，答案显而易见，这些不平衡
很长一段时间以来，我一直试图解释这种不对称。 想法纷纷出台，讨论一会儿后，结果往往不满意，更常见的是人们把这个问题完全抛到一边。 2013年秋天，加利福尼亚理工大学的戴维·史蒂文森在英国皇家协会主持了一个关于月亮形成的大会，许多同事“房间里有大象，但人们似乎忽视了它，反而看着角落里的猫”。
在许多方面，ASP Hough的新模式是对月球形成主流观点的有机扩张。 其实，是对目前行星是如何形成的总体思路的有机扩张。 新生太阳系从45亿年前开始，从尘埃到岩石，从小行星到行星，形成在围绕新生太阳转动的圆盘内。 从陨石的分析到对其他新生恒星周围的观测，结果都得到了很好的证明。 行星聚集时，越来越大的物体必须相互碰撞。 阿斯普利斯指出，要把两个天体粘在一起形成更大的天体，碰撞的一部分必须十分轻微。 否则，行星将停止生长，我们的太阳系将成为粉碎的废墟。
ASP Hough的职业生涯一直在探索这个碰撞过程的微妙之处。 多年来，他对主流大冲突模式作出了巨大贡献，改善了泰国作为火星大小入侵者与地球冲突的过程。 他在这个过程中说“意识到吸收并不完美，而是复杂的”，他认为“吸收”事件，也就是两个行星开始对不完全碰撞的事件感兴趣的这次巨大碰撞只是一系列可能发生的碰撞的一个例子，最终这两个行星平安地活下来了。
阿斯普豪格说:“在达到行星科学知识的极限之前，必须做什么，不像物理学，整理400年的历史，才能找到新的未解决的问题。” “行星科学中，许多基本问题没有好的答案。 “你是这么想的？ 真的吗？ 太好了。 我也有想法。 "“我不知道。”
两个月？
会议室里的闪现让ASP hager想起了巨大冲突后发生了什么。 行星科学家认为，撞击后只有一颗卫星出现，这不是唯一的可能性，阿斯普霍格认为，两颗卫星出现的观点与为彗星制造的计算机模型完全一致。 “我们有分歧。 这似乎是偶然的巧合。”。
哈佛大学的天文学家马蒂亚库克推测第二个月亮是从哪里来的。 他指出，在大冲突中发生巨大的环绕地球的气化岩石环时，有两个稳定点位于月球前方60度和后方60度，这些稳定点就像重力潮池，平静的地方可能形成第二个小天体。 库克没有给这颗卫星取名，但是为了明确表现，在这里他命名为恩德米翁( Endymion )，并命名为希腊神话中月亮女神塞莱内的恋人。
当初，月亮和恩德米翁和平共处，但事情随着时间的流逝而改变。 引力的相互作用离开了主月的螺旋状地球，改变了整个系统的动力学，扩张子的位置变得不稳定，终于倒在了“恋人”的手臂上。 库克认为，伊甸终于分裂，像小行星的雨一样落在月球上，阿斯普霍格看到的另一个完全不同的可能性。
物体在同一轨道上运行时，相互碰撞的速度非常慢，相当于物体下落的速度，因此不会形成冲击或大量熔融物。 与其说这是一场巨大的冲突，不如说是宇宙的滑坡。 这应该是你能想象的最大滑坡之一。 后期阶段，恩迪明的残骸以每秒数百米的速度下落，这个速度只是最初引起这个过程的巨大冲击速度的1%。
计算结果显示，碰撞的地方有隆起，这是由密度稍低的物质构成的厚地壳，在海拔模型中，隆起的形状与月球远端地壳的实际形状相一致，展开子估计需要大约1000公里的宽度来说明多馀的地壳质量 这样的小天体得到在1亿年内被固体岩石冷却，这个年龄也是阴离子变得不稳定的时期，当它粉碎掉落到月球表面时，形成了半球状的碎石场，正好可以说明月球远端的厚地壳。
大冲突还有其他有趣的结果。 落在月球一个半球上的岩石重量压缩了富含放射性元素的熔融物质，转移到另一个半球上，不仅引起了地壳的不对称性，还引起了热的不对称性。 月球侧的热量有可能集中膨胀，GRAIL探测器会形成岩脉，因此月球远端的厚地壳、近端的火山活动、神秘的月岩脉可以一次性说明。
阿斯普霍格不相信大冲突能够完全解释月球惊人的不对称性。 黑暗的部分集中在月亮附近。 他认为，月球玛利亚地形的熔岩流爆发时间相当晚，月球形成约10亿年后。 但是，通过解释月球远端地壳厚、近端内热大，他的模型为至少两个半球分析熔岩分布不均匀确立了适当的条件。
阿斯普霍格的观点很有说服力。 大冲突无法解释月球的异常失衡现象，其中大部分确实被解释，但是ASP Hough的见解迄今得到的反应不热烈，不是月球，而是两个？ 天体碰撞会引起滑坡而不是灾难吗？
普渡大学的老行星科学家GRAIL团队的杰梅洛什提出了月球壳的密度在近位和远位相同的问题。 如何解释这一点，恩迪米翁的密度可能与月球表面的密度相同，但是缺乏多样性，“至少难以维持asup Hough的大碰撞模型”。 像库克这样的动力学专家支持这种模式。 但是，主要的批判并非没有反驳大冲突说的证据，实际上是没有的。 支持那个的证据不够充分。
ASP Hough对那个有同感。 “可以说我们的假设能够说明很多事情，但是相对不能验证”，他说。 “我们现在需要数据”。一种方法是在月球上建立地震台网，有可能阅读月球内部结构所记录的完整历史。 无论在大冲突(如果发生过)期间或冲突后发生了什么，月亮的内部一定会留下深刻的印象。 美国宇航局发射的洞察信号( InSight )于2018年在火星着陆。 为火星制作的高精度地震观测所，向月球发射同样任务的提案被驳回。
幸运的是，行星科学家还有另一种方法。 一种方法是测试星壳模型，以及了解行星和卫星是如何形成和演化的，可能在我们周围。 彗星可以保存古老碰撞事件的遗迹。 冥王星及其大型卫星卡龙( Charon )很可能是由于巨大的碰撞而形成的，类似于月球的碰撞，新视野号机于2015年在冥王星附近飞行。 火星有着独特的南北非对称性，探测器的工作有助于调查火星是否也有冲突。
土星复杂的卫星系统可能是多重碰撞和合并的结果，水星在形成过程中曾多次碰撞，解释了金星富铁的高密度结构及其热地壳中不存在水的原因。 月亮给人类带来的终极启发是，行星的形成轻率、创造性，而且千差万别，有了现代的计算机代码，我们能够探索出非常大的参数空间，这种乐趣是无限的。
文章来源:新浪科技
