天文
我们的月球可能是偷来的
科学家们提出，月球或许并非地球的“孩子”，而是被地球引力捕获的外来者，挑战了传统的形成理论。
地球和月球在整个太阳系中独一无二。其他行星要么有多个卫星，要么没有，而我们和月球的质量比非常特殊。因此，月球的起源问题成为了行星演化的重要课题。
目前的主流理论认为，月球是地球的“孩子”或“兄弟”，由相同材料在太阳系相同区域形成。然而，新的研究挑战了这一观点，提出月球可能是被“收养”的，原本来自太阳系的其他地方，后来被地球引力所吸引。
宾夕法尼亚州立大学的天文学家Darren Williams和Michael Zugger通过计算发现，地球这样的类地行星有可能通过引力捕获卫星，这为我们今天观察到的地球-月球系统提供了新的起源可能性。
我们有大量证据表明，地球和月球由相同的基本材料构成。两者的矿物组成几乎完全相同，支持它们是由同样的物质形成的。
“大碰撞假说”是解释这种相似性的主流观点：一个巨大的物体撞击地球，导致的碎片重新聚集成月球。
不过，还有其他方式可能导致两者的相似组成。月球可能是在一个蒸发行星的云团中形成的，或者与地球同时从围绕太阳的尘埃云中形成。
在太阳系中，我们见证了多种获取卫星的方式。如果两个天体以正确的角度和速度相遇，它们可以通过引力结合，进入稳定的长周期轨道。
与地球和月球相关的特定情景被称为“二元捕获”。在这种情况下，两个已经引力绑定的天体经过一个第三天体，这个第三天体捕获了二元系统中的一个，从而将它们分开。
太阳系中有许多双星体，最近发现了双重甚至三重小行星。还有证据表明，海王星的卫星特里同(Triton)就是通过三体引力交互产生的二元捕获。特里同的轨道方向与其他海王星卫星相反，表明它是从库伊伯带被“偷走”的。
Williams和Zugger指出，月球绕地球的轨道与预期的碎片云起源并不完全对齐。因此，他们进行了数学建模，研究月球大小的物体是否可能被地球捕获。
根据他们的计算，地球甚至可能捕获更大的物体，比如水星或火星大小的物体，尽管那样的轨道不稳定。但月球大小的物体有可能进入一个椭圆轨道，随着时间变得更加圆形，并以每年约3.8厘米的速度逐渐远离地球。
所以，这种可能性存在。但它的概率如何？还有其他特性，比如矿物和同位素的相似性，更符合两者之间的密切关系，而非捕获情景。
这项研究为我们提供了探索和研究的新途径，帮助我们理解不仅是我们自己的星球，还有如何在其他恒星周围形成类似系统。由于月球在地球生命演化中扮演了重要角色，这可能帮助我们找到银河系中其他可居住的世界。
“没有人知道月球是如何形成的，”Williams说。“在过去的四十年里，我们只有一种可能性。现在，我们有了两种。这为进一步研究打开了新的问题和机会。”
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。