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月球坠落,曾经真的发生过?

2021年11月12日 15:59   来源: 科普中国

灾难,真的是灾难吗?

近日,灾难电影《月球坠落》发布了预告片,讲述一场灾难引发了神秘力量,将月球从运行轨道上撞下,朝着地球袭来。

△《月球坠落》海报

作为类型电影的代表导演,从冰雪末日的《后天》到自然系统崩溃的《2012》,罗兰·艾莫里奇把各式灾难表现到了极致。

而罗兰·艾莫里奇的另一大特点,就是他手下所展现的灾难,并不是毫无根据,信口拈来的,而是有一定的现实根据和理论假说作为基础。

比如《后天》参考了“第四纪冰期”假说,即我们目前生活的时代其实是一次大冰期的间冰期,寒天冻地随时可能会到来。而《2012》则参考了玛雅人的预言和“太阳峰年”、中微子爆发假说。

△第四纪冰期假说认为我们正处于一个大冰期的间冰期中

那么本次的《月球坠落》参考了什么呢?根据导演本人所言,是他在七年前无意间听闻的“月球空心说”。

月球空心假说

1969年11月14日,阿波罗 12 号登陆月球,航天员皮特·康拉德按照预定的任务用一吨 TNT 的力量撞击了距离着陆点约 40 英里的地方。

△皮特·康拉德指挥官研究勘测者 3号飞船

诡异的事情发生了,这次撞击产生的冲击波在短短八分钟内建立并达到顶峰。然后花了整整一个小时才完全消散。

根据安装在月球上的地震仪的数据显示,月震的波段曲线是从小震动开始逐渐增大,随着震动增大后又持续的减小,直至震动消失,整个过程一直持续了一个小时。

简单来说,月球就像一个钟,被撞击了一次后余音回绕,久不散去。

△月球是像钟一样空心的吗?

众所周知,像铅球这种实心物体受到撞击是不会发出余音的,难道月球是空心的?这次事件被刊登在当时的权威媒体《大众科学》上,瞬间引起了无数人的注意,各种猜测和阴谋论开始层出不穷。

而就在此时,有人想起了早在几十年前已经被提出的“月球空心说”。1901年,科幻小说家H.G.威尔斯便在小说《月球第一人》中幻想了月球是空心的存在。

1970年,苏联天体物理学家迈克尔·瓦辛和亚历山大.谢尔巴科夫也提到了月球空心说,在《共青团真理报》上指出:“月球可能是外星人的产物,15亿年以来,月球一直是外星人的宇航站,月球是空心的,在它的内部存在一个极为先进的文明世界。”

△月球空心假说:月球内部是一个巨大的人造体

这种假说虽然很离谱,却由于阿波罗撞击事件而被越来越多的人所相信,那么月球真的是空的吗?

实际上,这一切都归结于水。构成地球的材料中含有水分,当地震的能量穿过我们的星球时,这种潮湿的材料就像海绵一样,吸收波的能量并最终减弱其影响。但月球干燥、凉爽、坚硬,更像是一块坚固的岩石而不是海绵。

△月球的构造,干燥、凉爽、坚硬

因此,即使月震不那么强烈,振动也会显得格外强烈。震波在月球内部来回穿梭,“回绕的钟声”就是通过坚硬石头回荡的冲击波。

月球空心说的传闻解决了,那么问题来了,月球坠落是怎么回事?为什么艾默里奇会通过月球空心说联想到这么离奇的灾难?

实际上,月球坠落曾经可能真的发生过。

月球坠落——月球的形成

2004年,普林斯顿的数学家和天文学家合作写了一篇标题简单而粗暴的报告:Where Did the Moon Come From?(月球是哪来的?)

这样看似一个简单的问题,却如同那个经典的费米悖论一样,简单的背后却蕴藏着无穷的疑问。如果深入思考的话,一般人很难能给出答案。月球是哪来的?是从地球诞生起就在那里吗?还是在地球诞生后慢慢形成的?

而答案,还真和月球坠落有关。

在遥远的冥古宙,也就是距今约46亿年前,地球出现了,初生的地球并没有现在这样大,只有当前体积60%—90%左右。而且初生的地球环境极其恶劣,是一片由火海构成的炼狱。

△初生的地球,充满火焰的地狱

过了大约一亿年的时间,有一颗现在被命名为泰亚Theia的行星以直接命中的角度向地球袭来,而这颗行星的体积足足有火星那么大。

剧烈的撞击迅速粉碎和融化了泰亚,也把地球地幔的一部分物质撞了出来。这些碎屑物质喷射、散落在地球四周,又通过引力和碰撞重新聚集起来,最终形成了如今的月球。

△撞击撞出了一部分地球物质,形成了月球

这就是著名的“大碰撞说”,这个假说最早于1975年发表在《伊卡路斯》(Icarus,太阳系研究期刊)期刊上,研究中也给出了相应的证据:来自阿波罗计划带回来的月球岩石,其中所含的氧同位素组成比例与地球的地幔几乎完全一样——这暗示地月是一个共同的起源。

△大碰撞过程示意图

另外,化学元素的检查发现月球岩石几乎不含挥发性的元素和轻元素,因而被推断是在极端高温与异常的高热下形成——这暗示着碰撞的存在。

虽然大碰撞说也存在一些大大小小的BUG,比如按照理论,撞击产生的碎屑应该是大部分来自忒亚,小部分来自地球,而实际上月球岩石的以氧为首的一些同位素更接近于地球,还有例如金星经过类似撞击并没有行成月亮这种卫星。

但是这仍是目前最被广为接受的学说,即使是近几年,也有众多科学家为假说提出了新的证据。所以在遥远的过去,月球(的母体泰亚)可能还真坠落过。

灾难,真的是灾难吗?

无论是电影中表现出的灾难或我们脑海中幻想的灾难,似乎都指向一个共同点:灾难是异常的,它带来的只有毁灭和死亡。

那么真是这样吗?冰天雪地、火山喷发、陨石撞击...这些自然界的“事件”,带来的只能是破坏和混沌吗?

△灾难带来的只有毁灭和死亡。图/视觉中国

实际上,我们之所以能生存在今天这个稳定的世界系统,可能大部分都是拜“灾难”所赐。而说到这,不得不搬出另一大学说“地球殊异说”。

地球殊异假说是围绕“我们为什么是孤独的(为什么地球如此特殊)”的理论,它认为地球上多细胞生物的形成需要极其不可思议的天体物理及地质事件和环境的结合。

△地球殊异假说认为像地球这样具有复杂生命的行星极为罕见

生命的出现,需要有星系适居带、拥有合适的行星系统、适当的行星大小、拥有一颗巨大天然卫星(比如月球)的有利条件、行星拥有磁圈和相应的板块运动、岩石圈、大气圈以及海洋、巨大冰川及小行星撞击等作用和影响。

只有在复杂到极致的事件作用下,生命才有一个极小的概率会出现。

△如果没有这样的行星排列,地球上就不会出现复杂的生命

而地球,就是这样一个特殊的存在,它是由众多巧合事件构成的生命之星,而大碰撞假说为地球殊异说提供了有力的证据。

比如根据大碰撞说,泰亚的撞击角度十分巧妙,既避免了将地球完全毁灭,又能产生大小和轨道都适当的月球,使地球自转轴的进动能够稳定下来。同时,它也将地球撞出了今天的倾角,稳定了地球的气候。

△大碰撞装出了地球的倾角,也撞出了生命的诞生

这种撞击还加大了地球的质量,而根据万有引力定律,地球对水分和空气的吸附能力增强。这开始为生命的发生搭建合适的环境。在潮汐的作用下,海洋生物开始争先恐后向陆地进发,陆地植物也开始出现,陆地这块超大空间也终于有了用武之地。

毁灭性的灾难带来了新生。

还记得玛雅人的那个预言吗?实际上,玛雅人并没有说2012是世界末日,而是一个轮回的结束,和一个轮回的新生。蜕变和扬升或许才是2012的真正含义。

从宏观来看,灾难带来的不一定只有毁灭,但对我们每一个生存在地球上的生命而言,最好在有生之年还是不要经历灾难为好。

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[编辑:李娜] 延边信息港 / 延边发布客户端
标签: 月球  地球  灾难  撞击  假说 

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