月球形成演化新思路

关于月球的形成，很多天文学家众说纷云，我国天文学家戴文赛认为月球是地球区的一个很大的星子。后来被地球俘获过来成地球的卫星。也有人提出，地球形成以后几千万年，曾经被一个半经约1200公里的残余大星子碰撞，碰出了足够的物质形成月球。当时地球物质已开始重力分异，被碰出的物质是含铁较少，密度较小的，这样就说明了月球的密度比地球的密度小。阿尔文则主张俘获说，他和其他一些研究太阳系起源问题的人认为，月球刚被地球俘获时是绕地球逆行的，由于地球对它的长期潮汐摩擦作用，才逐渐改变了月球绕地球轨道的倾角，使月球轨道的倾角从大于90度逐渐变成小于90度，月球从逆行变成顺行。月球绕地球逆行时，潮汐摩擦作用还使月球逐渐接近地球，而在月球变成顺行以后又逐渐离开地球。阿尔文等人认为，地球原来有几个小小的卫星，离地球都较近，在月球接近地球时，它把这些小卫星都一个一个地吞下去了。这就是观测到的月瘤，月瘤的质量从4×10的20次方克到1.4×10的21次方克。月面上的一些海，也有可能是地球原来的小卫星落入月面时造成的。小卫星把月壳击穿，使内部的熔岩流出来，就形成了平坦的“海”。
美国科学家伍德（J·A·AWood）报导，阿波罗登月飞行所探回的月岩样中，有关月球起源这一阶段的情况知道得最少，从月球带回的样品中几乎没有提供什么线素，因为这些样品都被证明是经受地质作用的物质，即其组成决定于月球内部的火成过程的岩石。
伍德认为，关于月球的起源，根据氧同位素组成得出月球和地球是在太阳系的同一个区域内形成的。因为根据陨星的研究标明，在起源于太阳系的不同区域的岩石样品中，氧的诸同位素—氧O16、O17和O18的比率略有不同的。
把月球岩石与地球岩石或陨星比较时，发现它们的最易挥发的化学元素系统地都逃逸了。
月球形成的实际机制有三种：分裂说、俘获说、吸积说。
关于俘获学说必须解决动力方面的困难。一个天体环绕另一个天体的轨道，当两个天体最靠近时，对于两个天体的连线来说，轨道是对称的。如果月球从太阳系内某一遥远点接近地球，在它经过最近距离以后，它将沿着与靠近地球的轨迹差不多对称的轨道退离到同样遥远的距离上。由此可见，除非对这种机制作特殊的、使月球在地球附近减慢速度而落近地球的假设。否则它不会被地球俘获。
关于月球是从早期的地球分裂出去的想法，也遇到了困难，这必须假设在开始时地球的自转速率很快，在分裂以后，地月系统留存的自转量（角动量）两倍于现在地月系统的自转量（据：伍德）什么机制可使地月系统在分裂以后自转减慢，所以分裂说不符合角动量守恒定律。
笔者认为如果月球是在地球轨道附近的星子吸积量云形成，那么它的内部和地核一样是铁、镍核心。因为天体的质量小，吸引的熔点高密度大的元素多，相对来说吸引的密度小熔点低的气体元素少，这样月球的平均密度一定大于地球或等于地球的平均密度。类似于太阳系水星的平均密大于太阳的平均密度一样的道理；木卫系统、土卫系统规则卫星的平均密度均大于中心天体的密度。但是月球的密度只有3.34 g/cm3，是地球密度的0.61倍。根据月球和地球密度之间的关系，可以确定出月球核心与地核没有在同一区域同时演化，它俩之间早期没有发生“争夺”密度小的气体分子的“斗争”。要是在同一区域形成，月球的密度一定大于地球的，因为地球的引力大，一定要“夺走”星云盘中更多的气体分子，低熔点低沸点元素。
笔者对月球的形成提出如下新观点：
月球胎形成于小行星轨道或者是比小行星轨道更远的区域，因此月核中含铁质少，密度小。月球胎在太阳系边缘形成之后，受大行星的摄动或者其他原因闯入正在形成中的地球胎引力范围，被地球俘获。
月球内核进入地球引力范围时，地球表面是高温的“岩浆海洋”，外层是厚度十多万公里高速旋转的气体星云，月核以抛物线轨道进入地球引力范围，受到地球胎上空星云的阻力，由抛物线轨道转变为椭圆轨道被地球俘获。在地球上空高速旋转的星云中，月核每经过近地点一次，受星云的阻力其轨道偏心率缩小一些，最后在地球胎以外的气团中形成接近圆形的轨道绕地球公转。
在月球演化的晚期，基本上是地球带着它一边绕太阳公转，一边同时吸积星云形成月幔以上的物质。当时，地球是一个庞大的发热气团，在它的气团中公转着灼热的月球胎，月幔以上的物质是月球胎在地球的气团中吸引星云发生液化，形成岩浆“海洋”。
由于月球体积小，引力弱， 其表面的一些气体元素被引力大的地球“夺”走，所以月球表面显示出挥发份元素的丰度低。至于美国阿波罗登月飞行采回岩石中的氧同位素分析得出的结果，只能说明月球演化晚期，其月幔、月壳以上物质与地球演化之间的关系，即月球表壳与地壳也曾处于同一区域同时演化，但它不能说明内部月核形成的实质。
月球形成初期，它也在高速自转着，存内外差自转，（即表层自转角速度快，内部自转角速度慢），当无星云供给时，月球外部大量散热冷却固结，即内部是高温岩浆。由于内外温差致使内部高温区的电子不断地向外部流动，形成了与地球相似的环形电流和磁场。1946年用1.25cm的波首次发现了月球的无线电辐射，当时人们认为月球把吸收的太阳能反过来以热（红外）辐射和无线电波的形式辐射出去。可是月面亮的部分和暗的部分的“无线电亮度”彼此相差很小，月球的总无线电辐射几乎和月貌无关。这说明月球的无线电辐射并不完全是太阳光能所形成，而是从它形成初期较强的电磁辐射逐渐地减小到现在微弱的程度。
现在月球已不具有可以探测到的磁场了，不过从月球带回的全部岩石都是磁化了的，磁化虽然很弱，但很稳定。这一点证实，当月球岩石冷却时，它们曾处在磁场之中。
根据以上的论述，可以看出月球是由两种机制所形成:①它的内核是俘获的，所以密度小于地球②月幔以上的物质是地球俘获的月核，在其高温气体团中绕地球公转同时吸积而成，所以具有和地球同区域起源的特征。由于月球的质量远远小于地球，因此它吸引的挥发份气体元素远远少于地球。