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天文学家长期以来都认同,撞击地球的物体的碎片形成了月球。但究竟是什么物体撞击了地球,以及何时撞击的,仍然存在争议。为了解释地月系统的尺寸和角动量,人们提出了各种模型。其中一种模型认为撞击发生在地球历史的早期;另一种模型则认为,是随后发生的两次连续碰撞造成的,或者必须涉及比火星大得多的行星天体。现在,新的研究表明,在地球形成末期,与一个火星大小的物体发生的单次碰撞产生了我们的卫星。这些发现今天发表在《自然》杂志上。
西南研究院的罗宾·卡努普和加州大学圣克鲁兹分校的埃里克·阿斯普豪格使用了一个高度精细的计算机建模系统——该系统将地球及其撞击物分成超过 20,000 个微小粒子,模拟这些粒子在压力下彼此之间以及与重力之间的相互作用——来研究他们的情景。“我们提出的模型是限制最少的撞击情景,”卡努普说,“因为它只涉及单次撞击,并且几乎不需要在月球形成事件之后对地月系统进行修改。” 它也与 25 年前首次提出的撞击理论惊人地相似,那时还没有计算机模拟技术。
然而,新的模型并没有结束关于月球形成的争论。正如亚利桑那大学的杰伊·梅洛什在伴随该报告的评论中指出的那样,计算机的局限性要求卡努普和阿斯普豪格在他们的计算中使用原始版本的状态方程。该方程没有区分物质的固态、熔融态和气态——梅洛什断言这是一个局限性,因为“蒸汽压似乎与将汽化的地球物质喷射到轨道中的碰撞有关。”