天文學(xué)家已經(jīng)邁出了一步，以了解月球可能是由早期地球與45億年前的另一個(gè)巨大天體之間的巨大碰撞形成的。由英國達(dá)勒姆大學(xué)(Durham University)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家在DiRAC高性能計(jì)算設(shè)備上進(jìn)行了超級計(jì)算機(jī)仿真，以將火星大小的行星Theia撞向早期地球。

他們的模擬產(chǎn)生了一個(gè)有軌道的物體，它有可能演變成類似月球的物體。

盡管研究人員謹(jǐn)慎地說這并不是月球起源的確定證據(jù)，但他們補(bǔ)充說，這可能是了解我們最近的鄰居可能如何形成的有希望的階段。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

人們認(rèn)為月球是在早期地球與Theia的碰撞中形成的，科學(xué)家認(rèn)為，該碰撞可能是我們太陽系中的一個(gè)古老星球，大約相當(dāng)于火星。

研究人員進(jìn)行了模擬，以追蹤碰撞發(fā)生后四天中來自地球和Theia早期的物質(zhì)，然后在像球池球一樣旋轉(zhuǎn)Theia之后進(jìn)行其他模擬。

與Theia初次旋轉(zhuǎn)的大小和方向有關(guān)的與早期地球的模擬碰撞產(chǎn)生了不同的結(jié)果。

在一個(gè)極端中，碰撞將兩個(gè)物體融合在一起，而在另一個(gè)極端中，則發(fā)生了掠過的撞撞碰撞。

重要的是，沒有在Theia中添加自旋的模擬會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量約為月球質(zhì)量80%的自重塊材料，而在添加少量自旋時(shí)會(huì)創(chuàng)建另一個(gè)類似月球的物體。

由此產(chǎn)生的團(tuán)塊將落入撞擊后地球周圍的軌道，并通過掃掠圍繞地球的碎片盤而增長。

模擬的團(tuán)塊還具有一個(gè)類似于月球的小鐵芯，外層材料由早期的地球和Theia組成。

最近對阿波羅太空任務(wù)收集的月球樣品中氧同位素比率的分析表明，早期地球和撞擊物質(zhì)的混合物可能形成了月球。

主要作者Sergio Ruiz-Bonilla，博士學(xué)位。達(dá)勒姆大學(xué)計(jì)算宇宙研究所的研究員說：“通過在模擬過程中向Theia添加不同量的自旋，或者完全不進(jìn)行自旋，它為您提供了地球早期地球可能發(fā)生的各種不同結(jié)果。數(shù)十億年前，它們都被一個(gè)巨大的物體撞擊。

“令人興奮的是，我們的一些模擬產(chǎn)生了這種軌道上的團(tuán)塊，該團(tuán)塊相對比月球小得多，并且在撞擊后的地球周圍還形成了一盤額外的材料，這將有助于團(tuán)塊隨時(shí)間增長。

“我不會(huì)說這是月亮，但這肯定是一個(gè)繼續(xù)尋找的非常有趣的地方。”

由達(dá)勒姆(Durham)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)在計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步的模擬，以改變靶標(biāo)和撞擊器的質(zhì)量，速度和旋轉(zhuǎn)速度，以了解其對潛在月球形成的影響。

達(dá)勒姆大學(xué)計(jì)算宇宙學(xué)研究所的合著者Vincent Eke博士說：“我們能否獲得一系列不同的結(jié)果，取決于我們是否在蒂亞號撞上地球之前對其進(jìn)行了自旋。

“特別令人著迷的是，當(dāng)沒有向蒂婭施加任何自旋或很少自旋時(shí)，與早期地球的撞擊會(huì)留下一堆碎片，在某些情況下，其中包括一個(gè)足夠大的尸體，值得稱其為原型月亮。

“很可能還有許多可能發(fā)生的碰撞需要進(jìn)一步研究，這可能使我們更加了解月球是如何形成的。”