主要观点总结
本文介绍了关于月球起源和演化轨道的新研究。根据新研究，月球形成于早期地球和一颗火星大小的天体之间的撞击，但这一公认的模型存在一些细微差别。文章还提到了月球形成后的轨道变化，包括表面特征和轨道稳定性问题。
关键观点总结
关键观点1: 月球起源的新研究揭示了一些令人惊讶的细微差别。
根据目前的理论，月球形成于大约45亿年前，即太阳系诞生后不久，始于早期地球和一颗火星大小的天体之间的撞击。但新研究对这一模型提出了一些新的观点。
关键观点2: 斯皮策望远镜发现了关于月球起源的新证据。
NASA的斯皮策望远镜发现了数千年前一颗年轻恒星周围发生的高速碰撞的证据，这与月球起源的理论相吻合。
关键观点3: 月球形成后的轨道变化。
月球形成后绕地球运行的轨道不同于现在的轨道，由于潮汐效应和其他因素，它逐渐漂移到了现在的高度。月球的轨道变化也影响了地月系统的稳定性和动态。
关键观点4: 月球表面的特征。
月球表面包括撞击盆地、陨石坑和月海，这些都是月球形成和演化的重要见证。
关键观点5: 新研究关注极地轨道物质对双星系统偏心率的影响。
研究团队发现极轨道物质的存在会推动像地球和月球这样的双星系统偏心率增长。如果大量物质进入极地轨道，地月系统的偏心率就会增加。
正文
周一 · 知古通今
|
周二 · 牧夫专栏
周三 · 视频天象
|
周四 · 观测指南
周五 · 深空探测
|
周六 · 茶余星话
|
周日 · 太空探索
翻译：蔡贺菁
校对：王婧彧 申振宇
审阅：李宜骅
美编：毫秒
原文链接：
https://www.sciencealert.com/new-study-challenges-established-theories-about-moons-early-history
这幅艺术家的概念图展示了一个月球大小的天体以极快的速度撞向一个水星大小的天体。NASA的斯皮策望远镜（Spitzer）发现了几千年前在一颗名为HD 172555的年轻恒星周围发生过这种高速碰撞的证据，当时这颗恒星仍处于行星形成的早期阶段。这颗恒星距离地球大约100光年。
图片来源:NASA/JPL-Caltech
多年来，月球的起源一直是科学界争论的焦点，但近期似乎已经达成了共识——数十亿年前，一个火星大小的天体撞向地球，它的碎片聚结成了月球。
在接下来的几个世纪里，新形成的月球慢慢地远离地球。但一项新的研究表明，这个公认的模型存在一些令人惊讶的细微差别。
根据目前的理论，月球形成于大约45亿年前，即太阳系诞生后不久。它始于早期地球和一颗火星大小的原行星忒伊亚之间的一次大碰撞。
撞击将碎片送入环绕地球的轨道，这些碎片最终形成了月球。
这一理论有大量证据支持，主要与地球地幔和月球岩石的组成成分相关。
艺术家对早期太阳系的想象，吸积盘中粒子之间的碰撞导致了星子的形成，最终形成了行星。这些早期的粒子把原始的矿物带到每个行星。
图片来源：NASA /JPL-Caltech
碎片云的大部分落回了地球，其中很大一部分形成了月球，但也有一些被抛出了地月系统。
内华达大学的斯蒂芬·勒普和他的团队最近发表了一篇论文，探讨了撞击产生的物质的动力学。
月球形成后不久，它绕地球运行的距离大约是现在的5%(平均距离38万公里)，但由于地球和月球之间的潮汐效应，它慢慢地漂移到了现在的高度。
它的表面大部分是熔融岩浆，这些岩浆逐渐冷却并凝固，形成了我们今天所看到的月壳，月幔和月核。
猛烈的撞击在月球表面留下了撞击盆地和陨石坑，火山活动导致了月海的缓慢形成。
月球绕地球的轨道已经稳定为一个偏心率为0.0549的微椭圆轨道。它不是一个完美的圆，在距离地球36万公里到41万公里之间移动。
在地月系统的形成早期，这个系统并不是那么稳定，而吸积月球上的粒子则有更难以预测的历程。
2023年8月24日，由Unistellar公司用春分2号望远镜拍摄的月球。
图片来源：南希·阿特金森
描述演化轨道的术语之一是交点进动(轨道交叉点绕轨道缓慢移动)。它有两种类型，其中一种与轨道上的粒子围绕地月系统的角动量矢量缓慢进动有关。
另一种发生在高偏心双星系统周围，此时轨道天体的倾角很大，粒子沿二元偏心率矢量进动。
考虑到月球开始形成时地球和碎片云中粒子的轨道，这种轨道描述将是不稳定的。
