摘要：我们的月亮——亦或称“拉卢娜” (La Luna) ——数千年来始终激发着人类的想象。科学界目前普遍认为，大约在45亿年前，一颗原行星与早期熔融状态的地球相撞，撞击产生的巨大碎块最终形成了月球。这颗火星大小的原行星，常被称作“提亚” (Theia)。

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我们的月亮——亦或称“拉卢娜” (La Luna) ——数千年来始终激发着人类的想象。科学界目前普遍认为，大约在45亿年前，一颗原行星与早期熔融状态的地球相撞，撞击产生的巨大碎块最终形成了月球。 这颗火星大小的原行星，常被称作“提亚” (Theia)。

这次与提亚的独特碰撞引发了一系列蝴蝶效应，几乎影响了地球的全部历史和现代生活的方方面面。若没有月球，我们将失去潮汐现象，那些水生祖先或许永远也无法登陆陆地。

我们能拥有一颗固态岩石月球，实属罕见。在离太阳最近的三颗行星中，唯有地球拥有卫星。月球的体积也异常庞大，其直径约为地球的四分之一——这在太阳系中同样罕见。

多数卫星的形成最初呈盘状，如同土星环。这些碎片逐渐聚合成越来越大的团块，最终形成一个完整的天体。另一种情况是，卫星源于小行星，在高速掠过时被行星的引力所捕获。

曾备受争议的数学模型，如今正为“巨型撞击理论” (Giant-impact hypothesis) 提供支持。

雅各布·凯格雷斯 (Jacob Kegerreis) 博士是英国伦敦帝国理工学院 (Imperial College London) 的一位天体物理学家。他运用超级计算机来模拟研究巨型撞击事件。

这些模拟再现了早期太阳系的状态。通过反复的试错，它们探索着亿万年前可能发生的真实事件。雅各布将远古太阳系描述为围绕太阳形成的“一团巨大的气体、冰与尘埃云”，这团云在自身引力作用下缓慢坍缩并聚合。

早期的木星等行星迅速膨胀，其增强的引力吸纳了周围的物质。相比之下，地球和金星等类地行星的形成机制则截然不同。雅各布解释说：“它们由数十个较小的原行星组成，这些小型岩质天体在各自的形成过程中相互碰撞。”

此前，曾有理论认为月球是地球轨道捕获的小行星，或是因地球自转过快、其离心力导致的地球碎片。雅各布指出，这些理论如今都难以成立。

“若没有一次巨型撞击事件，你很难找到有效的途径，将如此庞大的质量、物质、能量以及角动量送入轨道，以形成一个类似月球的天体。” 他表示，“地球与月球高度相似的特性，令人倾向于认为它们源自相同的物质。”

“但这种相似性也构成了一个重大挑战……因为在我们进行的多次巨型撞击模拟中，撞击体与原始地球的混合比例从未达到完全一致。” 他补充道：“目前我们尚未完全解释，为何这两颗天体的特征会如此高度一致。”

月球每年都会微幅远离地球。这一现象为巨型撞击假说提供了佐证——研究者得以绘制月球的历史轨迹，并将其与模型数据进行交叉验证。

雅各布指出：“月球轨道的演变过程，及其远离地球所需的时间，有助于我们限定撞击后地球的自转速度。” 他说：“科学家能从月球研究中获得如此多发现的原因之一，在于月球作为太阳系早期形成的星体，相对保持着原始状态。” 这与地球截然不同——地球始终处于剧烈的气象活动与板块构造运动之中。

雅各布的模拟采用了一种名为“光滑粒子流体动力学” (Smoothed-particle hydrodynamics) 的技术。“本质上，就是用数百万甚至数十亿个粒子来描述和模拟整个系统。”雅各布解释道。

计算机以极小的时间单位计算每个微粒的运动轨迹，及其与重力、压力的相互作用。雅各布补充说：“我们编写程序代码，利用这些强大的超级计算机，尽可能高效、快速地完成计算。” “通过求解这些标准方程，我们可以逐项验证，进而预测这个极其复杂的整体系统将如何演变。”

如果没有时光机，要精确还原35亿年前的事件极其困难。不过，美国“阿波罗” (Apollo) 任务采集的月球岩石样本，也为“地球与月球曾为一体”的理论提供了佐证。

证实与提亚的巨型碰撞是一项艰巨的任务。雅各布认为，这需要持续改进建模技术，同时尽可能深入地研究整个地月系统。“这是个由众多碎片组成的巨大拼图。”他解释道，“除了月球的具体起源，我们还需要解答诸多相互关联的其他问题。”

45亿年，这个时间尺度超越了人类的直观理解。超级计算机在模拟中一次次撕裂并重组那个熔融的早期地球，试图重现那决定性的一刻。但月球本身，这个“相对保持着原始状态”的巨大天体，正安静地在轨道上运行。它既是那场大碰撞的产物，也是记录着那场碰撞的档案。解开这个谜题，或许不仅是还原一段太阳系的历史，更是为了理解地球自身存在的偶然与必然。

来源：无敌浩克一点号