研究称月亮是地球被正面撞击后的产物

远古地球和名为“忒伊亚”（Theia）行星正面撞击的猜想图。 William K. Hartmann 图

据加州大学洛杉矶分校官网1月31日报道，一项最新研究通过比对月球和地球岩石样本的“氧同位素”（oxygen isotope），力证月亮是被远古地球和一颗名为“忒伊亚”（Theia）的行星“正面撞”出来的！

远古地球和“忒伊亚”这场大约发生于45亿年前的撞击在学界已不是新闻，只是此前大部分学者认为远古地球和“忒伊亚”的碰撞角度为45度或更多，换言之就是“擦边撞击”（2012年YouTube上还有模拟视频），少部分学者提及“正面撞击”。而新研究团队于1月29日发表在《科学》杂志上的研究发现则为“正面撞击”说提供了新的证据。

爱德华教授手里拿着的是从月球采集回来的岩石样本。

据悉，该团队研究人员对月球岩石样本和地球岩石样本进行比对分析。其中，七块月球岩石样本分别来自“阿波罗12号”、“阿波罗15号”、“阿波罗17号”登月任务所采集到的岩石，而六块地球火山岩石中有五块来自夏威夷，一块来自亚利桑那州。

而新研究发现的关键在于化学标签“氧同位素”。地球上超过99.9%的是O-16（氧16同位素，每个原子包含8个质子和8个中子），上也有少量其他的“氧同位素”，比如多了一个中子的O-17（氧17同位素），和多了两个中子的O-18（氧18同位素）。有关氧同位素的成分比例，地球、火星及太阳系内的每一颗行星都有其独特的数据——这一特征就像是各自的“指纹”一样。

2014年，德国的一个科研小组在《科学》杂志上说月亮也有自己独特的、不同于地球的氧同位素比例。而新研究发现并非如此。通过样本比对，新研究人员发现月亮和地球的氧同位素比例极其相似，大约每100万个氧元素中含有5个O-17（氧17同位素）。

“我们没有发现地球和月亮在氧同位素上的区别，它们简直无法区分。”此番新研究团队的领导者，加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学系教授爱德华（Edward Young）如是说。

而这说明了什么？爱德华教授说，如果远古地球和“忒伊亚”是“擦边撞击”，它们碰撞结果（月亮）的主要成分会来自于“忒伊亚”，如此地球和月亮的氧同位素成分会有很大差异。而如果是“正面撞击”，那么地球和月亮的化学成分会非常相似，氧同位素成分当然也不例外。

“‘忒伊亚’最后在地球和月亮之间均匀分散。”爱德华说，“这就是为什么，我们在月亮上检测不到不同于地球的‘忒伊亚存在’。”

他还表示，若在撞击中幸存下来，“忒伊亚”或许会成为一颗行星。他和其他科学家认为或许这枚行星会和地球差不多大，但也有人说会和火星差不多大。

另一个有趣的问题是，和“忒伊亚”的碰撞会不会让远古地球上的水资源发生变化？据参考消息网2月1日消息，在那场远古撞击之中，地球和“忒伊亚”各自的氧元素进行充分混合。此发现说明远古地球跟“忒伊亚”当初都拥有富含“氧17同位素”的水。这些水可能渗透进矿物质中，也可能以冰的形式存在。更重要的是，地球上的水资源大多是“忒伊亚”撞上地球之后带过来的。