微行星

月球起源与钨之谜

根据被广泛接受的巨大撞击假说，月球形成于大约 45 亿年前，当时一颗名为忒伊亚的火星大小的天体与地球相撞。模拟和对月球岩石的分析表明，月球主要由忒伊亚地幔的物质组成，其成分与地球地幔的成分相似。

然而，行星通常具有独特的化学成分。如果忒伊亚形成于远离地球的位置，那么它的成分应该不同，月球的成分也不应该与地球地幔相似。

使月球起源故事变得复杂的一个元素是钨。钨是一种亲铁元素，倾向于沉降到行星的核心。因此，月球和地球应该具有非常不同的钨含量，因为忒伊亚富含钨的地幔会在撞击中并入月球。

两项独立的研究考察了月球岩石和地球样本中两种钨同位素的比率。他们发现月球岩石比地球含有略多的钨-182，这是一个有趣的发现，因为钨-182 是由具有短半衰期的铪-182 的放射性衰变产生的。

解决钨之谜最简单的方案是晚期镶嵌假说。该假说表明，地球和原始月球最初具有相似的钨同位素比。然而，由于地球更大、质量更大，所以在撞击后继续吸引行星小天体，为其地幔增加了新的物质。这层晚期镶嵌相对于钨-182 会有更多的钨-184，而月球则会保留撞击时的比率。

晚期镶嵌假说得到了这样一个事实的支持：地球的地幔中亲铁元素（喜爱铁的元素）比预期的要多。这些元素本应沉入地核，但一定是在内核形成后才通过陨石撞击带到地球的。

为了使原始月球与地球的钨比相匹配，忒伊亚和地球一开始一定具有非常相似的钨丰度。解决这个谜题需要进一步的行星研究，但月球起源的故事正在变得更加清晰。

模拟表明，在彼此靠近且因此具有相似成分的天体之间发生大撞击的可能性更大。这支持了忒伊亚形成于相对靠近地球的想法。

在月球形成后，行星小天体继续轰击年轻的太阳系。与月球相比，地球吸收了更多这种晚期镶嵌物质，进一步导致了它们成分的差异。