在科學的概念里，月球是地球唯一的天然衛星，它圍繞著我們的地球奔騰回旋不息，它誕生40多億年來，從未離開過地球的身旁，是地球最忠實的伴侶。然而，這位地球最忠實的伴侶是什么時間產生的，它又是如何演化的，這一直是科學家們苦苦探尋的問題。月球起源與演化的研究，對了解太陽星云的成分、分餾、凝聚與吸積過程、類地行星的形成與演化、地月系統的形成與演化等都具有重要意義。因此，月球的起源是一個非常重要的科學問題。

100多年來曾有過多種有關月球起源與演化的假說，但至今仍眾說紛紜，難以形成一個統一的說法?？茖W家們提出了很多種可能性，被大家比較看好的有俘獲說/配偶說、同源說/手足說、分裂說/親子說和沖撞說等四種。

【俘獲說/配偶說】

月亮是在太陽系中其它地方形成，很早以前碰巧行經地球附近而被地球藉重力捕捉住的。這想法早在1664年就見于笛卡爾 (Decartes) 的著作 (當時他已過世)，1909年由西 (Thomas See) 提出。

主張俘獲說的科學家認為，地球和月球處在太陽星云的不同部位，由化學成分不同的星云物質凝聚而形成。月球原來的運行軌道與地球的軌道面交角很?。s5度），當月球運行到地球附近時，在地月距離為10個地球半徑的范圍內，月球可能被地球俘獲而成為地球的衛星。

著名有天文學家阿爾芬認為，月球曾經是一個獨立的行星，月球被地球俘獲時，與地球的距離大約為26個地球半徑，與地球的平面的交角為149度。如果月球進入地球的洛希極限（洛希極限是一個天體自身的重力與第二個天體造成的潮汐力相等時的距離。當兩個天體的距離少于洛希極限，天體就會傾向碎散，繼而成為第二個天體的環。它以首位計算這個極限的人愛德華·洛希命名。），潮汐會產生很強的非均一重力場，月球表面的巖石將會破碎，并進入月球運行的軌道空間，大部碎片物質又返回月球，撞擊月球，在月表產生大量的月海盆地。月球正面在39億年前發生的開鑿月海事件——雨海事件也許是俘獲說的重要證據。通過地月軌道的精細計算及激光測距的數據表明，現今月球的軌道愈來愈遠離地球，每年后退約3.8厘米。不過，俘獲說只能解釋部分觀測事實，不能令人滿意。因此，不斷有人另辟蹊徑，提出新的假說。

【同源說/手足說】

月球與地球是姐妹或兄弟關系，月球與地球在太陽星云凝聚過程中同時“出生”，是各自重力凝聚成的，或者說在星云的同一區域同時形成了地球和月球。此說的代表人物是若許 (Edouard Roche, 1820-1883) 。

主張這一假說的科學家認為，在原始太陽星云內，溫度和化學成分取決于與太陽的距離。太陽系的各個行星是在星云中不同的區域、由不同化學成分的星云物質凝聚、吸積而形成的。月球與地球在太陽星云中相距較近，形成過程相似，屬于同時形成的“兄弟”。對于地球與月球成分上的差異，他們解釋說，形成行星時，開始是凝聚、吸積并形成以鐵為主要成分的行星核，金屬核進一步增長之后，星云中殘留的非金屬物質才凝聚，月球就是地球形成后剩下的殘余物質所組成的。同源說力圖合理解釋地球與月球成分差異和月球的核、幔與殼的組成，但其模式與太陽星云的凝聚過程和地月系的運動特征不盡相符。因此，這一假說也不盡人意。

【分裂說/親子說】

月亮是從早期的地球在快速旋轉之下，甩出去的一部份。此說由喬治·達爾文 (George Darwin, 是進化論之父察爾士·達爾文的兒子) 于1878年提出。

月球的分裂說堅持月球是地球的親生子女，即月球是從地球中分裂出來的。堅持這一假說的科學家認為，在地球形成的早期，地球呈熔融態，由于潮汐共振作用，地球自轉不穩定，即使只考慮地球和月球的角動量，當時地球自轉的周期也僅有4小時，加上太陽的潮汐作用，地球的自轉周期可縮短到2小時，因此有理由相信，在地球歷史的早期，地球飛快地旋轉，其自轉速率比現在要高得多。若初期的地球是熔融狀態，地球物質在地赤道面上將出現膨脹區，使在赤道面上的一部分熔體分離，或者說這部分熔融物質在地球高速自轉情況下從赤道區被甩了出去，甩出去的物質在地球附近的行星際空間凝聚，冷凝后形成月球。一些持這種假說的人還認為，地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。不過，由于這一假說與地月系的基本特征不相符，現在已經被大多數科學家所擯棄。

【大撞擊說】

大撞擊說認為，地球早期受到一個火星大小的天體撞擊，撞擊碎片（即兩個天體的硅酸鹽幔的一部分）最終形成了月球。

大撞擊說認為，在太陽系形成早期，行星際空間有大量星云，星云經過碰撞、吸積而逐漸增大。大約在相當目前地月系統存在的空間范圍內，形成了一個質量相當于現在地球質量9/10的“原地球”和另一個火星大小的天體“原月球”。這兩個天體在各自的演化過程中都形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽組成的幔和殼。由于這兩個天體相距不遠，因此有機會發生碰撞。劇烈的碰撞不僅使“原地球”的自轉產生了偏斜，而且使“原月球”碎裂，幔和殼變熱蒸發，膨脹的氣體“裹挾”著塵埃和少量的幔物質飛離原月球。被分離的金屬核因受膨脹氣體的阻礙而減速，被“原地球”吸積并變成了地球的一部分。飛離的氣體塵埃物質受地球引力的作用，呈盤狀分布在洛希限以外的空間，它們通過吸積，先形成一些小天體，然后像滾雪球一樣不斷吸積增長，最終形成現在的月球。

撞擊成因說可以合理地解釋地月系統的基本特征，如地球自轉軸的傾斜與自轉加速、月球軌道與地球赤道面的不一致、月球是太陽唯一的與主行星質量比為1/81的衛星、月球富含難熔元素而匱乏揮發性元素和親鐵元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾產生過廣泛熔融、存在過巖漿洋等事實，因此撞擊成因說是當今較為合理、較為成熟的月球起源學說，逐漸獲得了大多數學者的支持。

【小結】

前三種月球起源假說雖然對月球的化學成分、結構、運行軌道和地月關系的基本特征的解釋均有不同程度的依據，但在地月成分與自轉速度的差異，氧及其它同位素組成的相似性等方面，仍存在許多難以自圓其說的缺點。隨著對月球研究的不斷深入和認識的逐步深化，最新提出的大撞擊說引起了科學家們的極大關注，它能解釋更多的觀測事實，是當前較合理的月球起源假說。

【參考文獻：】

http://www.clep.org.cn

 

　　　　　　　   地月俘獲說圖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  地月同源說圖

地月分裂說圖　　　　　　　　　　　　　　　　　　 大撞擊說圖解

月球常用數據

月球質量=7.3506×1022千克 
月球直徑=3476.4千米 
月球平均密度=3.34克·厘米-3 
月地平均距離=384401千米=0.00257天文距離單位=60.2682地球赤道半徑 
近地點平均距離=363300千米 
遠地點平均距離=405500千米 
月球表面積=大約1/14地球表面積 
黃道與白道交角=5°09′ 
軌道偏心率=0.0549 
赤道面與黃道面交角=1°32′ 
赤道面與白道面交角=6°41′ 
平均軌道速度=1千米/秒 
月球表面溫度：+127℃ - -183℃ 
月球表面重力加速度=1.62米/秒2（為地球表面重力加速度的1/6） 
月球表面脫離速度=2.38千米/秒 
月球年齡=大約46億年

來源《月球科學概論》

月球的表面高程圖

 

嫦娥一號給出的月球影像圖

(閆昊明供稿)