月亮真的是行星吗

太阳系有180多颗卫星，但我们的卫星独一无二。我们的卫星月亮也许不是最大的。与外太阳系的一些冰卫星不同，它没有希望庇护生命。比起它的一些竞争对手，它也许更冷，更寂静，更接近规则的球形。但说到起源，其他任何卫星都没有像它这样引人入胜的曲折故事。

虽然只是太阳系第五大卫星，比之土卫六、木卫一、木卫三和木卫四相形见绌，但月亮依然大得惊人。其直径超过地球直径的四分之一，相对于围绕运行的行星的大小，月亮差不多是太阳系中最大的卫星。

月亮的异常尺寸使其起源成了问题。这样一个天体不可能以跟其他卫星一样的方式形成。其他卫星要么是被俘获的小行星，要么是形成太阳系的由尘埃和气体组成的吸积盘的残余。

1879年，查尔斯·达尔文的天文学家儿子乔治·达尔文提出了一个解决方案。他认为，地球和月亮曾经是一个整体，因旋转太快而解体，并将自己的一部分掷入轨道。这块熔岩最终凝固成了月亮。

这个想法一度很受欢迎——曾有人提出太平洋是这一事件留下的疤痕——但在20世纪却不再受人青睐，因为数值上说不通。年轻的地球要想吐出一个月亮，就必须以不可能的速度旋转，大约每两小时就得转一圈。

大撞击

随着达尔文的想法不再受人青睐，另一个想法取代了它，这就是所谓的“大撞击”假说。它认为，太阳系开始形成之后大约5000万年，一个名为忒伊亚的火星大小的天体与地球相撞。忒伊亚斜着撞上地球，由于巨大的冲击而四分五裂，飞出的碎片最终结合成了月亮。

起初，大撞击比起别的解释并没有什么优势。它之所以被提出来，是因为其他解释都说不通。但随着天文学家们对早期太阳系的图景不断进行完善，情况发生了改变。我们现在知道，大撞击是行星形成的一个重要因素。

大撞击是目前接受度最高的解释，但也有自己的问题，这促使某些天文学家回到达尔文思想的一个修改版本。根据大撞击的说法，组成月亮的材料大半来自于忒伊亚，地球只贡献了少量材料。如果是这样，月球岩石和地球岩石在组成上应该有实质性的不同（除非由于某种巨大的巧合，忒伊亚和地球是由完全相同的材料构成的），然而对月亮岩石的分析并不支持这一点。

水月亮

事实上，组成月亮的氧、铬、钾和硅等元素同地球上的并没有什么差别。月球岩石也含有大量水。一次大撞击所产生的热量本应将这些水耗光。

研究结果表明，月亮曾是地球的一部分，由于某种原因被掷入太空，而没有被碰撞的行星污染。然而，为了避免困扰达尔文解决方案的那个问题，某处应当有巨大的能量输入。

一种极富戏剧性和猜测性的想法是，这种能量——相当于4亿亿颗广岛原子弹——来自于地球内部，通过一次巨大的核爆炸表现出来。

这并不像初看起来那样怪异。我们知道，地球内部曾经包含着自然聚集的铀，它们表现得就像核反应堆。其休眠的遗迹已在世界上许多地方被发现，尤其是在加蓬。

大约20亿年前，这些反应堆非常活跃，可能持续燃烧了数十万年，直到耗尽自己的铀供应为止。但它们的直径最多只有10米，不足以使地球裂开。

但某种类似的东西仍然可以解释月亮的起源。其基本想法是，像铀、钍和钚这样的放射性元素都集中在致密的岩石中，这些岩石在地球形成后不久沉入地下。它们聚积在外核和地幔的边界处，那里的地质力量将它们彼此拉近，形成一个巨大的核反应堆，最终超过了临界温度，发生爆炸，其威力足以将一块月亮大小的岩石掷入轨道。

中午的黑暗

如果你目睹过日全食，你就已经历了太阳系最令人惊讶的巧合之一。当月亮同太阳完美吻合时，虽然会完全遮住太阳，但日冕作为一个白热的光环依然可见。这一景象之所以会发生，是因为月亮和太阳在天空中的大小几乎完全相同（太阳直径实际上比月亮直径大400倍，但在与地球的距离上，太阳碰巧也比月亮远400倍）。

这似乎很有意义，但实际上却是一种巧合。月亮曾经距离地球近得多，目前正以每年3.78厘米左右的速度慢慢移开。所以，在遥远的过去和未来，日全食都不会给人留下如此深刻的印象。

一次较小的撞击？

还有其他方式可以回避大撞击的问题。比如，一个大小约为忒伊亚一半的天体全力撞上地球，然后深埋其中。计算机模拟表明，这会提供足够的能量将一大股熔化的物质掷入轨道，从而造就一个岩石组成与地球无差别的月亮。

另一种“小撞击”则设想有两颗大小约为地球一半的行星缓慢地发生碰撞，随后结合在一起形成了我们的地球，碰撞的残留物结合形成了月亮。

好消息是，即使核选项是正确的，也没有重复发生的危险。导致爆炸的放射性同位素现已衰变殆尽。等到下一次灾难性的撞击，我们可能就不会这么幸运了。