超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果顯示 月球可能是由地球與泰婭碰撞形成

據(jù)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》發(fā)表的一項(xiàng)新的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果顯示，大約45億年前，月球可能是由于地球與火星大小的行星泰婭(Theia)碰撞而形成的。

英國(guó)科學(xué)家制作了一些模擬場(chǎng)景的動(dòng)畫，每個(gè)動(dòng)畫顯示泰婭以不同的自旋量接近地球的情景，描繪了從撞擊點(diǎn)散發(fā)出來的巖石碎屑的各種爆炸樣式，這些爆炸樣式最終可能會(huì)聚集成月球。

這些模擬基于天文學(xué)家通常所說的“大飛濺”理論或“巨大沖擊”假設(shè)。根據(jù)理論，直徑約6100公里的泰婭撞入直徑為12741公里的地球，在我們的星球周圍形成了一個(gè)碎片環(huán)，這些碎片環(huán)最終聚在一起形成了月球。

英國(guó)達(dá)勒姆大學(xué)與格拉斯哥大學(xué)合作，在DiRAC高性能計(jì)算設(shè)備上進(jìn)行了模擬。研究人員追蹤了碰撞發(fā)生后4天來自地球和泰婭早期的物質(zhì)。最終，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。

模擬泰婭與早期地球的碰撞產(chǎn)生了不同的結(jié)果，這取決于泰婭最初旋轉(zhuǎn)的大小和方向，從根本沒有旋轉(zhuǎn)到像舞池球一樣旋轉(zhuǎn)，以及順時(shí)針旋轉(zhuǎn)還是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

在一種極端情況下，碰撞沿順時(shí)針方向最大旋轉(zhuǎn)，將兩個(gè)物體合并在一起;在另一種極端情況下，碰撞沿逆時(shí)針方向最大旋轉(zhuǎn)，則產(chǎn)生了兩個(gè)物體的刮擦。

在不向泰婭添加任何自旋的模擬中，產(chǎn)生了一塊自引力的物質(zhì)，質(zhì)量約為月球的80%;將少量自旋添加到模擬中后，則創(chuàng)建出另一個(gè)類似月球的物體，研究人員將之稱為“原型月球” 。

模擬結(jié)果產(chǎn)生的團(tuán)塊被證明可以安放在撞擊后地球周圍的軌道上，它會(huì)通過掃掠圍繞地球的碎片盤而增長(zhǎng)。模擬團(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泰婭組成。

研究人員表示，盡管模擬結(jié)果并不是月球起源的確定證據(jù)，但它們是了解我們最近的鄰居如何形成的研究進(jìn)展。他們還計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步的模擬，通過改變目標(biāo)和撞擊器的質(zhì)量、速度和旋轉(zhuǎn)速度，來了解其對(duì)潛在月球形成的影響。

(馮衛(wèi)東)