一个新的计算机仿真模型表明,大约在45亿年前,已经基本成型的地球与一个火星大小的天体以合适的角度和速度相撞,能抛出足够多的物质碎片凝结成为月球.
这一模型为月球起源的大冲撞假说提供了新的支持.人们曾提出过多种月球起源理论,如月球与地球同时产生、月球是地球俘获的外来天体、地球在高速旋转中甩出的物质形成月球等.但事实表明,这些假说都站不住脚.
大冲撞假说认为,月球是地球与一个“过路”的天体相撞产生的,它能够解释月球的某些特征.但以前建立的大冲撞模型认为,要形成现在的月球,当初的相撞过程必须具备一些条件.例如,相撞的天体非常大、发生多次撞击,或者是地球尚处于体积比现在小得多的幼年状态等.由于这些条件过于苛刻,难以达到,因此大冲撞假说也一直受到质疑.
美国科罗拉多州西南研究所的罗宾·卡内普及其合作者在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们在研究中把地球和与之相撞的天体划分为2万多个部分,分析相撞时各部分之间的压力、引力等相互作用以及温度升高的现象,然后用计算机模拟不同初始角度和速度下的相撞过程并生成三维图像.结果表明,尺寸与今天差不多的地球与一个火星大小的天体斜斜地相撞,能够形成现在的月球.也就是说,相撞所需的初始条件并不像旧模型认为的那样严格,月球可以比较容易地通过大冲撞诞生.
当然这一新模型也有其局限性.科学家说,由于太阳系的天体运动具有混沌特征,初始条件相差毫厘,结果就可能谬以千里,因此准确地重现月球形成过程仍是一件极为困难的工作.