新证据表明月球是由地球熔化的部分形成的

大约 45 亿年前，当太阳系还处于婴儿期时，一颗火星大小的行星与原始地球相撞，将我们的婴儿星球炸得粉碎。地球的岩石不只是融化，它们蒸发了，岩石中的元素变成了气体，就像沸水变成蒸汽一样。最终，原始地球的残余冷却并沉淀下来，再次凝结成固体行星。残余物形成了月球。

这是关于月球形成过程的数十年前的故事的最新转折，它基于对两个星球上元素的新测量。

月球，我们的第一位朋友，不仅仅是夜空中常见的一颗恒星；它控制着潮汐的波动，稳定着地球的自转，还可能引发地震。除了地球以外，月球也是我们研究岩石星球形成的最佳地点。科学家仍不确定月球是如何形成的，部分原因是很难将月球的化学成分与计算机讲述的起源故事相协调。

20 世纪 70 年代，科学家提出月球是由与火星大小的行星的擦撞而形成的。地球表面会液化，部分会脱落。月球由这些碎片和撞击体的残留碎片聚合而成，这一假设后来被称为巨型撞击假说。但阿波罗任务结束后对月球岩石的分析表明，事情不可能那么简单。地球和月球岩石中元素的同位素组成相同。这意味着地球和火星大小的撞击体也是相同的，而这不太可能。

华盛顿大学圣路易斯分校的地球化学家王昆表示，为了解释这种相似性，科学家需要想出一种方法，让月球主要由地球组成，而不是撞击体。今年春天在年度月球和行星科学大会上首次亮相的一个新的计算机模型引起了他的兴趣。在这个模型中，火星大小的物体撞击地球的猛烈程度使得撞击体和地球的地幔蒸发。

王告诉《大众科学》 ：“也许核心仍然是固体，但地幔和火星大小的行星本身都蒸发了。地球和火星大小的行星在撞击后将完全蒸发。”

当温度随时间下降时，蒸汽开始凝结，形成液态的卫星水滴。西南研究所的行星科学家罗宾·卡纳普说，这些物质最终会聚结成一个圆盘——有点像土星环。月球最终由这种物质形成，其余大部分物质落回地球。

王今天在《自然地球科学》杂志上发表了一项关于月球岩石的新分析，他说这项研究支持了这一观点。关键是钾，这是一种在地球和月球岩石中都大量存在的挥发性元素。王和他的合著者斯坦·雅各布森研究了几次阿波罗任务中的月球尘埃，并计算了钾同位素。王说，钾元素有三种稳定同位素，但只有两种——钾-39 和钾-41——的含量足够高，可以进行足够精确的计算。他花了一年时间研究地球岩石，以微调他的测量结果，然后才尝试用月球尘埃进行测量。

他发现月球样本的钾离子含量较重。王说，这支持了月球是由蒸发的地球岩石形成的观点：较重的物质首先凝结，形成了月球。他说，同位素数据可以用作某种“古气压计”，揭示形成月球的地球大爆炸事件期间的物理条件。

卡纳普表示，这一结果是推动新的和改进的月球形成理论的关键证据。

“数据领先于模型，这是理所应当的。现在，我们这些研究圆盘和撞击模型的人将肩负起责任，来论证我们能否解释这一新数据，”她说。