“忒伊亚”之谜
作者 张唯诚
发表于 2024年3月
一颗假想的原行星“忒伊亚”用碰撞的方式“创造”了月亮

月亮之母

古希腊神话中有一个泰坦女神,名为“忒伊亚”。传说中,忒伊亚和她的兄弟许佩里翁生了3个孩子,他们分别是“太阳神”赫利俄斯、“月亮女神”塞勒涅和“黎明女神”厄俄斯。根据这个神话故事,忒伊亚就是“月亮女神”塞勒涅的创造者,是她孕育了塞勒涅。在天文学领域,当人们谈到月亮的起源时,就会想到“忒伊亚”这个名字,它是指人们猜想中的一颗神秘的星球。据说45亿年前,原始的太阳系里存在过一颗“原行星”,它属于一种“行星胚胎”,由个头很小的被称为“星子”的微行星在引力的作用下相互碰撞聚集而成。在周围天体的扰动下,原行星又在相互碰撞和聚集中逐渐形成了真正的行星。

45亿年前的那颗原行星的大小和现在的火星差不多,由于周围天体的引力作用,它偶然脱离了原来的轨道和地球发生了碰撞,那次碰撞极其剧烈,足以使地球的相当一部分融化和气化。

于是,地球的一部分被抛入太空,那颗原行星也破碎了,二者的碎片一起环绕在地球的周围,并聚合成了地球的卫星——月亮。由于那假想中的原行星用碰撞的方式创造了月亮,所以科学家们就用“月亮女神”的母亲的名字命名了它,称它为“忒伊亚”。

根据计算机模拟,月亮刚诞生时距离地球很近,大约距地球仅2万千米。但经过45亿年地月之间引力和潮汐作用的影响,它现在已移动到距离地球38万千米之外的位置了。

这个有关月亮诞生的描述只是一个猜想,被称为“大碰撞说”。它与另外三种有关月球起源的假说一起组成了解释月球起源的著名的“四大假说”,其余的三种假说分别是“同源说”“分裂说”和“俘获说”。其中,“同源说”认为,地球和月亮都是由太阳系星云吸积而成的;“分裂说”认为,月亮是由地球甩出去的一部分物质形成的;而“俘获说”则认为月亮是在靠近地球时被地球“俘获”的。

虽然四种假说各有道理,但都没有最终获得证实,只是很多科学家认为,在目前看来,“大碰撞说”最为可信,但“大碰撞说”也没有获得证实。“忒伊亚”真的存在过吗?大碰撞真的发生过吗?

启动了板块运动

假若“大碰撞说”是真实可信的,那么它就一定会以一种不同于另外三种假说所描述的方式去影响地球的演化。

近来,科学家们通过计算机模拟的方式对“大碰撞说”进行了进一步的研究。他们发现,那次碰撞不仅可以解释地球如何拥有了月亮,还给地球上的板块运动提供了一个简洁的解释。而且,如果这种解释准确无误,它还可以帮助天文学家们发现除太阳之外,其他恒星周围的与地球相似的拥有板块运动的世界。

本文刊登于《科学24小时》2024年3期
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