《生命和家园 03》

夜空中最大最明亮的星体是月球。人类文明史上，人们赋予无限神话崇拜和浪漫情怀的天体只有太阳和月球。但是，月球的起源却莫衷一是，直到1984年在夏威夷的一次特别学术研讨会议确定了大撞击假说的主导地位。

地球诞生后不到五千万年里，一颗原行星以四十五度偏离角撞击到原地球。原行星的质量大概是原地球的三分之一。撞击速度大约每秒十公里。这次撞击不像是两个刚球之间的碰撞，更像两个面团的融合。十分钟后，原行星挤压在原地球上，三十分钟就消失了。撞击释放出的能量产生高温，岩石碎裂蒸发，溅射到太空。撞击之后的原地球温度一度高达一万摄氏度，也严重变形。随着巨烈的岩浆喷发，兼并了原行星的原地球逐步恢复，温度也慢慢降下来。撞击让地球的自转轴倾斜了二十三度半，对以后地球的气候和生态有着巨大的影响。一年是四季更替，我们也有了春华秋实。由撞击而抛出的岩石碎片和尘埃仍然被地球的引力束缚住，绕着地球运动。这些碎片在冷却中快速聚结形为月球。整个过程也就几年的时间。

月球可能有一个很小的铁核，总质量只有地球的八十分之一。密度也更小。这些都符合大撞击理论。撞击出来组成月球的大多是原地球与原行星较轻的地壳和地幔物质。大撞击理论的更多证据来自阿波罗登月计划。当年，登月宇航员从月球上带回了一些土壤和岩石，立即在黑市上被炒上几百万美元。二十多年前的夏天，我去休斯顿约翰逊航天中心参观。展示厅里有阿波罗登月飞船的回收舱。一块月亮石罩在玻璃盒里，近在咫尺。难以想象也就三十年前它还在三十八万公里之外的月球上。矿物分析显示月球土壤和岩石样本中氧同位素的相对比例和地球物质一致。这说明月球和比球物质有同一的起源。但是，月球岩石里缺少诸如氢，碳，氮和硫等易挥发的元素。这些物质很可能在大撞击后的物质蒸发过程中消失了。另外，月球样本中还有斜长石成分，证实月球物质曾经经历过一次熔化过程。这种高温只有大撞击才能产生。

无论如何，地球有了一个伙伴。原初的月球离地球只有两万四千公里，大约是从纽约来回往返上海一趟的距离。这时候的月球看上去比现在大两百五十倍，是个庞然大物。它反射的光也比现在强上百倍。地球的夜晚不再黑暗。但是，这时的地球和月球又是一个狂暴的世界。月球绕地球一周只需要十二小时。地球自转速度也快，一天只有五个小时。地球和月球都还处在高温状态，都有频繁的火山爆发。地球表面充满毒性致命的气体。

这些剧烈的地质活动的一个主要原因是地月之间的潮汐力。月球离地球如此之近，它的引力让地球产生形变，沿月球的方向被拉长。同时地球又在高速自旋。潮汐力引起的拱突形变席卷地球，导致物质的挤压摩擦，产生内热由火山喷发释放出去。潮汐力又让地球自转降慢。减少的角动量转移到月球的绕地运行。月球就这样逐渐远离地球。到了四十五亿后的今天，地球上一天为二十四小时。月球与地球距离增至三十八万公里。现在的月球还在以每年四厘米的速度离开我们。也许有一天，我们会永远失去它。地球的潮汐力早早地将月球的自转锁定。月球自转一周的时间正好是绕地球一周。我们只能看到月球的一面。因为体积较小，月球冷却得很快。晴朗的夜空里，我们可以看到月球银面里的地质外貌。但是那些地质活动早已停止了。像我们传说说的那样，月球是一个冰冷而寂静的世界。

—学于2022年9月18日（图片来自网络）