基本介紹
- 中文名：月球的起源和演化
- 所屬學科：天文學
主要假說,參考書目,
主要假說
①俘獲說 月球可能是在地球軌道附近運行的一個小行星，後來被地球所俘獲而成為地球的衛星。因為月球和地球的平均密度相差很大，而化學組成又十分不同，所以，它們可能是由太陽原始星雲中不同部位的不同物質形成的。另一方面，月球的平均密度卻與隕石、小行星十分接近。因此，很可能是小行星在圍繞太陽運行中，由於接近地球，地球的引力使它脫離原來的軌道而被地球所俘獲。有人認為，這個事件發生在35億年前，整個過程經歷5億年。在月球被地球俘獲後，月球由於受到地球的起潮力，噴發出大量岩漿，形成月海玄武岩。
②分裂說 在太陽系形成的初期，地球和月球原是一個整體，那時地球還處於熔融狀態，自轉非常快，自轉周期只有4小時左右。因此，這時太陽對地球的潮汐作用的周期為2小時。這個周期恰與地球自由擺動周期相等，從而產生共振，於是在赤道面上形成一串細長的膨脹體，終於分裂而形成月球。太平洋就是月球分裂出去時留下的遺蹟。根據計算，地月系統現有的角動量總和，即使再加上幾十億年的角動量損耗，也不足使地球和月球分裂。而且月球的位置又不在地球赤道面上。這些事實是分裂說很難加以解釋的。
③同源說 地球和月球是由同一塊行星塵埃雲所形成。它們的平均密度和化學成分不同，是由於原始星雲中的金屬粒子在形成行星之前早已凝聚。地球在形成行星時，一開始便以鐵為主要成分，並以鐵作為核心。而月球則是在地球形成後，由殘餘在地球周圍的非金屬物質聚集而成。月球形成的這三種假說，都能或多或少地解釋月球的成分、密度、結構、軌道及其他基本事實。
除分裂說一般認為難以成立外，俘獲說和同源說這兩種假說究竟哪一種更加合理，尚無定論。根據對月球各種熱歷史模型的研究，整個月球曾發生過多次局部熔融。在月球形成的初期，月球的大部分溫度曾達到1，000℃。距今41億年前，月球發生過一次規模較大的岩漿運動，在岩漿的分離過程中，形成了斜長岩成分的月殼，殘留部分成為月表的高地。月球表層固結後又在較深的部位發生局部熔融，產生蘇長岩成分的熔體。大約距今40億年前，形成了富含放射性元素、難熔元素的非月海玄武岩。斜長岩高地長期裸露在月表，不斷受到隕星物質的撞擊，因而被削低了1.5～2公里，在高地上發育著大量古老的衝擊月坑。後期，高地為一系列的斷裂所切割和破壞。距今41～39億年前，月球比較集中地遭受到各種大型隕星的撞擊，使月表出現許多月海盆地，即大型的環形構造，最典型的是雨海事件。月球上的月海大致都是在相近的時期內形成的。月海生成的大致次序是：酒海、澄海、濕海、危海、雨海……。雨海紀形成的各個月海大約在距今39～31億年間，被後期噴發的玄武岩所充填和覆蓋。根據同位素年齡的測定，大致充填的時間次序是雨海西、雨海東、濕海、危海、雨海、靜海、豐富海、澄海和風暴洋。此後月表的輪廓基本形成，31億年以來，月球內部的演化已處於“停滯”狀態，外力作用在月球的演化史中占有主導地位。隕星衝擊月表，使月坑繼續形成和增多。愛拉托遜紀形成的輻射月坑，其輻射紋受月表的各種作用，或者變得不明顯，或者消失；而哥白尼紀形成的月坑，則具有明顯的輻射紋。
參考書目
Z.Kopal，PhysicsandAstronomyoftheMoon，AcademicPress，NewYork，1962.
