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大发现！地球和月球不是由完全相同的物质构成的。来自一项新的研究发现，月球和地球可能比之前认为的更加存在差异点，这对现有的月球形成模式也就是地月同源论提出了挑战。
我们知道，地球起源于大约45亿年前，之前的研究表明，月球在那之后不久就出现了。在过去的三十年里，对月球起源的普遍解释是，它是由两个原行星或新生世界的碰撞造成的。其中一颗是新生的地球，另一颗是火星大小的岩石，绰号忒亚(Theia)，希腊神话中月亮之母的名字。
这个“巨大的撞击假说”似乎解释了关于地球和月球的许多细节，比如月球与地球相比的巨大尺寸和两个天体的旋转速度。然而，在过去20年左右的时间里，已经出现了挑战这一假设的证据，并提出了大量替代方案。
通过大量大型撞击场景的计算机模型表明，月球的70%到90%应该由忒亚的物质构成。问题是，太阳系中的大多数天体都具有独特的化学组成，因此地球、忒阿——以及月球——也应该如此。然而，阿波罗计划从月球上带回的岩石样本显示，这颗天然卫星的成分与地球惊人地相似，比这些模型预测的同位素元素版本要相似得多。
这种元素同位素的极端相似性给巨量撞击的设想带来了巨大的挑战。科学家认为一种可能性是，在氧同位素方面，原始地球和忒伊亚几乎一开始就完全相同，这似乎不太可能。另一种解释是，在撞击之后，原地球和忒伊亚的氧同位素完全混合在一起，这可能是由于一次剧烈的撞击，使早期地球的一大部分蒸发了，月球随后在物质中逐渐凝结出现。但科学家说，这种情况和其他情况可能需要一些极端条件下的撞击才有可能产生。
在这项新的研究中，研究人员对一系列月球样本中的氧同位素水平进行了新的高精度测量。研究人员在先前工作的基础上又扩展了研究范围，重点研究了各种类型的月球岩石。科学家们发现，根据所测试的月球岩石类型，氧同位素组成存在细微但有规律的差异。这表明，之前的研究将月球同位素数据平均起来，而忽略了岩石类型的差异，可能并没有给出地球和月球之间差异的准确图像。
新墨西哥大学的稳定同位素地球化学家埃里克·卡诺称：在这个项目中，我们的研究结果很可能与之前的研究结果一致。我们的研究结果中最令人惊讶的部分是发现了不同月球样本之间的差异。”
为了解释这些发现，研究人员提出，原地球和忒伊亚之间的巨大碰撞确实导致了两个天体的混合。尽管如此，最终形成的月球和地球有着截然不同的成分，尽管它们非常相似。
夏普说，后来，在撞击后的头1000年左右，从撞击留下的碎片中蒸发出来的岩石可随机散乱落在月球上。熔岩雨和覆盖着新生月球的岩浆海洋之间复杂的物理和化学相互作用，可能导致月球最上层岩石中的氧同位素组成与地球的更相似。相比之下，来自月球深部地幔的样本所检测到的月球岩石氧同位素组成与地球的差异最大。
这些发现最重要的意义在于，目前的巨型撞击模型可以不再需要考虑地球和月球之间几乎无法区分的氧同位素组成，未来的研究可以通过分析其他月球样本来扩展这项新研究！
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回答时间：2022-12-14 01:58:22