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J-M Souriau:论太阳系的动力学(第5页)

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关于月球起源于地球与另一颗行星碰撞的说法并不是新的。最近,一些引人注目的数值模拟通过艺术家的精美图像,将这一主题推上了科学媒体舞台的前沿。我建议对该假设场景进行如下补充:

  • 一颗“原始地球”最初可能遵循着更符合某种“黄金定律”的轨道。它或许已经拥有大气层,甚至可能已经孕育了原始生命(如果碰撞发生在太阳系早期,那么生命存在的可能性更大;如果碰撞较晚,则可能性较小)。

  • 一次碰撞,无论是扰动还是扰动的一部分,如克莱尔所推测的那样,可能与一颗富含金属元素(如铁)的非常巨大的行星发生碰撞。

  • 这次碰撞将伴随着巨大的“飞溅”。地球的地壳将被撕裂,大量地壳碎片和熔岩物质被抛射出去。这些物质构成了年轻的月球,也许还有许多小行星和未来其他行星的卫星。

  • 一些被抛射的物体可能被大型行星捕获,成为“非共振”天体,而“共振卫星”则是“原始卫星”。

  • 构成扰动的这些物质将打破“木星环”,并成为未来彗星的组成部分。

  • 一些物质将构成小行星带,进入非共振轨道。

  • 一部分撞击天体的质量将被地球吸收,成为地球的铁核。

  • 然后,地球将进入一个“非共振”轨道。请参见上文与“黄金定律”相关的图示。

  • 当地球与某个尚未明确定义的天体X发生碰撞时,地球的熔岩将喷涌而出,覆盖原始地壳的大部分区域:

图13(第20页):碰撞刚刚发生。地表熔岩与地壳碎片的混合物被抛射出去。由于碰撞不是完全正面的,一个被抛射的天体(即未来的月球)也被抛出。熔岩如花瓣般回落到地球上。

我们无法预知碰撞发生前原始地球的状态,如果碰撞确实发生的话。它或许已经释放了大气层,或许已经孕育了原始生命。也许,如果这场灾难发生得较晚,甚至已经拥有高度组织的生命形式,甚至文明,只不过这场事故严重破坏了这些文明。

碰撞所释放的动能将加热地球的熔岩,并重新点燃剧烈的火山活动,从而形成“次级原始大气”。

图14(第21页):碰撞之后。月球开始形成。

地球恢复了球形。

熔岩裸露在外,冷却后形成较薄的海洋地壳,而主要的“伤痕”则是太平洋。

图15:碎片要么散布在太阳系各处,要么被吸收。月球形成了球形,保留了其初始抛射状态的“不平衡”,地球的熔岩冷却凝固。如果地球原本有原始大气层,它要么被扩散,要么受到严重扰动。火山活动的重新启动,通过火山喷发,重建了大气层。

碰撞释放的热量必须被释放出去。这种能量输入将引发对流运动的恢复。如果碰撞前存在生命,并且这场灾难没有完全摧毁它们,那么生命将艰难地重新开始。在极端恶劣的碰撞后条件下,原始生物的幸存可能加速了进化。原始大陆,作为原始地壳的化石,开始分裂(大陆漂移现象,在太阳系其他固态行星上并不存在)。

通常认为,月球上的“海”是与小行星碰撞后熔岩喷发形成的。但为何这些“海”都面向地球?为何当月球还在自转时,这些强烈的撞击并没有均匀分布在月球表面?

如果这些撞击发生在月球因“不平衡”而固定朝向地球之后,那么撞击应该会较弱,因为地球会保护月球免受撞击,反而减缓那些逃脱地球引力撞击月球的天体。相反,月球的背地面布满强烈撞击,因为撞击天体得到了地球引力的增强。另一种解释是,这些“海”可能代表的是月球的“伤痕”。月球可能由两部分组成:一部分是地球地壳的碎片,另一部分是密度较高的熔岩。当这颗“液滴”形成球形时,密度较高的部分面向地球,形成了“不平衡”。

但还有另一种强有力的竞争假设,我承认其非常有力,由Souriau提出:最初,月球是自转的。随后,它经历了一次巨大的撞击,类似于舒梅克-列维彗星的潮汐效应,撞击前该天体被撕裂成碎片。这些碎片以极高速度撞击月球表面,穿透年轻月球的地壳,使其熔岩喷涌而出,从而形成了“海”。所有这些“海”是在同一时间、同一多重撞击事件中形成的。但这些碎片当时无法自由沉降到月球中心,因为月球此时已经过于粘稠,因此它们嵌入地壳下方,形成了“mascons”(地壳下质量集中区域),这些区域已被探测到。因此,月球获得了“不平衡”,并停止了自转。

本文到此结束。