弹性碰撞理论　中国科学家提出月球起源新说
《新华网》2001年09月14日 - 17:39

　　新华网长春9月14日电（记者王永康、张双）月球的起源对人类来说一直是一个未解的科学之谜，来自福建泉州地震局的中国地理学家黄金钟提出了一个全新的弹性碰撞理论。

　　这位四十五岁的地理学家在此间向中国科协学术年会提交的论文中认为，在距今约四十六亿年前，位于火星与木星轨道之间有两颗火星大小的行星，它们因轨道动力学不稳定而发生碰撞分裂，其中的碎块之一形成了今天月球的前身，或称为原始月球。

　　黄金钟说，原始月球是一个熔融状的天体，绕太阳公转。由于受木星引力的影响，原始月球的运行轨道逐渐发生变化，在距今约四十四点六亿年前与地球的南极地区发生弹性碰撞，然后快速反弹离开地球。碰撞产生的反弹力与地球自转的惯性离心力的共同作用使月球开始绕地球转动。

　　事实上，月球起源新说来自黄金钟提出的太阳系天体进化学说。他的有关理论提出后，在国际上引起了一定反响。他曾应邀参加北京第三十届国际地质大会和日本第二十三届国际天文学大会。去年六月，他的专著《太阳系自组织进化论》由中国科学技术出版社出版。日本著名的太阳系起源研究专家、日本学士院院士林忠四郎认为，黄金钟的理论是继美国、前苏联和日本三大代表性学派之后“ 属于创新的太阳系起源的新学派”。

　　目前，国际上关于月球的起源共有四种学说。“分裂说”认为月球是从地球分裂出去的一块；“俘获说”认为月球本是一个独立的行星，在靠近地球时被地球引力俘获； “双星吸积说”认为地球和月球由同一团物质云同时聚集形成；“大冲击说”认为在地球尚处于熔融状态时，一个大的星子与地球撞击，抛射出来的物质被送入地球轨道，逐渐聚集形成月球。但科学界普遍认为，这些假说都存在缺陷。

　　黄金钟说：“弹性碰撞理论包含了以上各种假说的合理成分，但绝不是简单的综合”。他称，这一理论有三大科学界公认的全球性地质学证据：地球上存在一个总长七万多公里的全球岩石圈破裂带；地球的形状呈南凹北凸的梨形；地球在早期演化阶段存在一个全球性的岩浆大洋。此外，他还从月球的内部结构、月球的化学组成、月球岩石的年龄、月球公转和自转的特征等方面进行了论证。

　　不过，要使黄金钟的理论被人们广泛接受尚需时日。中国科学院院士、中国地震局地质研究所专家马瑾表示： “这个理论很大胆，但必须要有一个论证方案，需要通过大规模的科学论证来证明，否则只能停留在假说阶段。” （完）

主页宇宙探秘太阳系之谜月球之谜

最新研究表明月球可能是在一个月内诞生的
《综合》2000年01月05日 - 11:11

迄今为止，关于月球的形成原因有许多假说，但最主要的假说只有四种，即"亲子说"、"捕获说"、"兄弟说"和"大碰撞说"。月球上有很多碰撞天体的地幔物质

现在最有说服力的要属第四种假说，即大碰撞说。这是因为月球的平均密度每立方厘米3．3克，而地球的平均密度每立方厘米5．5克。大碰撞假说能对月球的特征进行详细的说明。小行星的碰撞和聚集诞生了原始地球，碰撞的能量而形成了熔化的泥浆状态。不久，铁镍等重金属沉到地球中心，于是地核便形成了。较轻的硅酸盐形成了地壳和地幔。地幔的密度为每立方厘米3．3克。所以说如果从地幔中间物质来考虑月球的诞生是合乎逻辑的。因为曾有天体对地球发生碰撞，飞溅的地幔物质聚集起来就形成了月球。然而，从地球飞溅出来的大多数地幔物质又落到了地球上面的样子。这一点，从后来的模拟试验中得到了证实。目前，有人认为，月球中的物质有很多是碰撞天体的地幔物质。如果是火星大小的天体，就与地球一样形成地幔和地核。飞溅的碰撞天体的碎片中多数地核物质落到了地球上，大多数地幔物质飞散入宇宙空间，这些我们通过模拟实验就能得到证实。模拟实验再现月球诞生过程

最近，日本东京大学综合文化研究系研究员小久保莫一等人，通过利用现有的引力问题用计算机进行的模拟实验，便显而易见地看到了从天体与地球的碰撞到月球诞生的完整过程。

由于天体的碰撞，一些向宇宙空间飞散的碰撞的天体的地幔物质，扩展开来包围了地球。而被碰撞产生的巨大能量所蒸发的物质很快冷却，变成岩石，形成土星光环状的圆盘。当岩石相互碰撞时，在地球半径三倍以内的距离（洛希极限）被地球的引力撕裂后不能聚集。由于岩石变得粉碎，圆盘变保而在圆盘密度变高时，就形成了旋涡。此时，岩石好像在旋涡内振动起来并向外侧运动。到达洛希极限之处的岩石通过碰撞就可以结合在一起，并急速成长起来。这就是"月种"的诞生。从碰撞开始只有1－2周时间，"月种"与希洛极限之外活动的岩石反复碰撞结合而变大。从而在这样的碰撞一个月时间后，月球便形成了约90％的规模。此后，残余的岩石在与月球和地球碰撞后消失了。上述那种天体的碰撞发生一年后，一个直径约3500公里的月球，便在距地球约2万公里的地方诞生了。

目前，地球和月球之间的距离约有38万公里。是月球刚刚诞生时的20倍。这是由于地球和月球之间的潮汐磨擦的作用，故而目前月球还在以每年3厘米的速度离地球远去。挑战仍在继续。

最近，支持巨大冲撞假说的一个有力的证据就是NASA的一个重要发现。美国国家航空与宇宙航行局的月球探测器"Lunarprospecter"对月球的引力场进行了详细认真的测定。测定结果表明，月球内核的半径可达220－450公里。而地球地核的半径则达3500公里，占了地球总质量的30％。另一方面，月球的核心非常小，仅占月球总质量的约2％。从月核很小这一事实来看，就可以否定月球是以与地球同样方式形成的"兄弟假说"和"捕获假说"。如果利用使地球地幔缩小的亲子说，好像也能解释地核缩小的原因。但是，要使地球的地幔缩小，地球必须以两小时旋转一周的高速自转。然而在45亿年前，地球的自转周期仅为5小时左右一周。这样，"亲子假说"也被否定了。只有大碰撞假说来解释月球的诞生了。

然而，此次公布的月核半径范围还在增大，月球的内部构造也还有很多不明之处。地球内部地震波传播的速度的变化，通过调查进行了详细地了解：在月球上也有类似地球的地震称月震。同样通过调查月震的震波也可了解其内部构造。不过，月震发生的次数较少，且在月球表面上只有"阿波罗"号宇宙飞船设置的月震仪。为了更详细地了解月球的内部构造，就有必要再设置许多新的月震仪。日本计划把数个称为"穿刺器"的标枪状装置，发射到月球表面，实现对月球全面观测的网络系统化。由此看来，自从30年前美国的"阿波罗"号飞船登上月球以来，人类对月球的挑战仍在继续。

主页宇宙探秘太阳系之谜月球之谜

月球可能是地球与外来天体相撞产物
《新华网》2001年08月17日 - 14:27

　　新华网８月１７日电　月亮到底是从哪里来的？一个新的计算机仿真模型表明，大约在４５亿年前，已经基本成型的地球与一个火星大小的天体以合适的角度和速度相撞，能抛出足够多的物质碎片凝结成为月球。

　　这一模型为月球起源的大冲撞假说提供了新的支持。人们曾提出过多种月球起源理论，如月球是地球俘获的外来天体等，但事实表明这些假说都站不住脚。

　　大冲撞假说认为月球是地球与一个过路的天体相撞产生的，它能够解释月球的某些特征。但以前建立的大冲撞模型认为，为了形成现在的月球，当初的相撞过程必须具备一些难以达到的苛刻条件。这一假说也同样面临着不少困难。

　　美国科罗拉多州西南研究所的罗宾·卡内普及其合作者把地球和与之相撞的天体划分为２万多个部分，分析相撞时各部分之间的压力、引力等相互作用以及温度升高的现象，然后用计算机模拟不同初始角度和速度下的相撞过程并生成三维图像。结果表明，尺寸与今天差不多的地球与一个火星大小的天体斜斜地相撞，能够形成现在的月球。

　　当然这一新模型也有其局限性。科学家说，由于太阳系的天体运动具有混沌特征，初始条件相差毫厘，结果就可能谬以千里，因此准确地重现月球形成过程仍是一件极为困难的工作。（完）

主页宇宙探秘太阳系之谜月球之谜