挑戰大撞擊的月球形成理論
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| Moon@NASA |
大撞擊說是現階段最流行的月球形成理論，在這個學說中，一個火星大小的天體衝撞地球，撞擊過程中飛散的物質，環繞在地球周圍再逐漸聚攏加積為月球。科學家認為這個理論簡單又優雅，一次的大撞擊就能說明多數現有的觀測，比如月球揮發物質較少、鐵的含量低、還有地球與月球間的角動量等等。
不過，大撞擊模擬結果發現，組成月岩的材料主要來自撞擊的天體，而非地球，但是月岩分析卻顯示，地球與月亮在鈦、氧等同位素比例幾乎相同，就像雙生兄弟一樣。為了解決這個問題，科學家仍在尋找任何能修正或替代大撞擊說的其他理論。
以色列魏茨曼科學研究學院的行星科學家Raluca Rufu 與同事認為，月球與其是形成於一次的大撞擊，反而比較可能是一連串較小碰撞的產物: 當少年地球藉著加積微行星不斷成長的同時，較大的碰撞(註1)會在地球周圍產生如土星環的碎屑盤，小小月亮逐漸在行星碎屑盤中出現，在其後的百萬年間，這些小小月亮再聚集為月球，研究結果已經發表在Nature Geoscience的期刊上。
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| 修改自Rufu et. al.(2017) |
多次撞擊理論不僅能說明地月系統角動量的問題，更能解釋地球與月球間化學成分的相似性，因為每次撞擊地球的角度、速率並不相同，相較於一次的大撞擊，能將更多的物質從地球拋到太空、成為月球的一部分。
根據計算，大約20次的撞擊就有一半的機會足以形成月球大小的衛星，而權威的大撞擊說，最多僅有2%的模擬產生夠大的月亮。所以，模擬大撞擊的美國西南大學科學家Robin
Canup對Science News表示，多次撞擊理論會是月球形成說中，最有實力的競爭者。
這個學說早在1980年代就已經提出，不過當時無法得知，這樣的撞擊是否能產生充分的質量構成月球，與足夠的地月系統角動量而被束之高閣，直到強大的計算能力使得測試理論成為可能。究竟多次撞擊是否能成為月球形成的最終理論，還需要更多後續的研究支持(註2)。
註1:大撞擊討論的是地球與火星大小的天體碰撞，而多次碰撞的對象則是質量介於月球~火星 大小的天體。
註2:後續的研究，包含多次撞擊學說本身:從碎屑盤加積到小小月亮的可行性，與小小月亮間合併的效率，還有在太陽系形成早期是否有夠大的微行星產生小小月亮，地球與月球間更多的化學異同都是重要的證據。
原始報導
原始論文
