月球是地球的唯一衛(wèi)星。探索和研究月球起源與演化，有助于了解太陽星云的成分、分餾、凝聚與吸積過程，以及類地行星的形成與演化過程，進一步揭示地月系統(tǒng)的形成與演化。

　　關于月球的起源與演化這一基本問題，一個多世紀以來出現(xiàn)過多種假說。目前而言，比較普遍的月球起源假說包括分裂說、同源說、捕獲說和大撞擊成因假說。

　　根據一項最新研究成果，科學家利用超級計算機進行模擬，“更新”了人們對月球大撞擊成因假說的認識。

　　四大假說“淘汰”仨

　　分裂說認為地球早期呈熔融態(tài)，自轉速度飛快且不穩(wěn)定，一部分熔融物質在地球高速自轉的情況下被甩了出去，重新凝聚、冷凝后形成月球；同源說認為月球與地球是“姐妹”關系，二者在太陽星云凝聚過程中同時誕生、形成；捕獲說認為月球在飛過地球附近時被地球引力捕獲，成為一顆繞地運行的衛(wèi)星，二者最初的形成來自不同星云團的物質。

　　多年研究表明，月球缺水、富含難熔元素、匱乏揮發(fā)性元素和親鐵元素等，與地球的平均成分差異很大。這些特征使得分裂說、同源說、捕獲說被大多數(shù)科學家所摒棄，大撞擊成因假說成了“最大贏家”。

　　大撞擊成因假說認為，原始地球在誕生后極早期受到一個被科學家命名為忒伊亞的火星大小的天體撞擊，撞擊碎片沒有落回地球的部分最終形成了月球，留在原始地球上的部分形成了后來的地球。月球和地球都混合了來自原始地球和撞擊天體的物質。

　　根據一項基于超級計算機模擬的最新研究結果，那次撞擊后碎片四處飛散，而其中最大的一個，慢慢匯聚周圍被撞擊出去的碎片，遠比預想中更迅速地形成了今日能夠看到的月球。

　　最新研究“演繹”大碰撞過程

　　英國杜倫大學的研究團隊利用一個名為“宇宙學機器”的系統(tǒng)，對數(shù)百次角度、旋轉方式及速度各異的地球—忒伊亞撞擊事件進行模擬，成功地以前所未有的分辨率為這次天體大碰撞的后果建模。新的結果完全顛覆了經典的大撞擊成因假說概念。

　　根據此次最新研究，原始地球和撞擊它的忒伊亞相距不遠，都處在大致相同的繞太陽飛行軌道區(qū)域；它們在各自演化的過程中分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。一次偶然的機會，忒伊亞以每秒5千米左右的速度撞向地球，這個速度與早先科學家假設的高速碰撞速度相比要低得多。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態(tài)，使地軸傾斜，而且還使忒伊亞破裂，硅酸鹽殼和幔受熱蒸發(fā)，膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。在忒伊亞破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上。

　　此外，飛離地球的氣體和塵埃，也并沒有完全脫離地球的引力控制，也于4個小時左右，在距離地球幾萬公里的地方通過相互吸積而結合起來，形成了全部熔融的月球。這個形成時間，比之前科學家們給出的數(shù)百到上千年的形成過程要短得多。

　　脫離地球的物質被甩出去后，由于處于幔殼巖石內親巖石的放射性物質核反應高發(fā)狀態(tài)，放射持續(xù)進行，物質繼續(xù)呈現(xiàn)沸騰狀。因此，月球形成之初仍然是個熾熱、滾燙的流體狀球體。最新研究表明，月殼的分異發(fā)生在45.1億年之前。這就意味著月球的形成發(fā)生在太陽系誕生之后的6千萬年以內，而不是一億年之后。在這數(shù)十億年中，月球在逐漸遠離地球，來到距離地球平均約38萬公里的地方，而且測量表明月球每年仍然以3.8厘米的速度遠離地球。

　　需要指出的是，月表的環(huán)形山并不都是隕石撞擊造成的。月表的環(huán)形山主要是由于月球物質沸騰后冷卻形成的，部分是由于坍縮形成的，部分是由于較輕的物質外溢(包括但不僅限于氣體)形成的，部分來源于地球的隕石撞擊。