月球表面。

據美國新墨西哥大學（UNM）官網3月9日消息稱，該校天文學家同日在《自然·地球科學》雜志發文宣布，他們發現地球和月球的氧氣成分不盡相同，這與之前的研究結論相悖，或對目前公認的月球形成理論形成挑戰。

一直以來，一部分科學家持“巨型撞擊假說”，認為月球是在新生地球與原行星“忒伊亞”（Theia）發生劇烈碰撞後，由殘留碎片形成的。美國阿波羅任務從月球帶回的岩石樣本顯示，兩者的地質化學成分——氧同位素構成——幾乎完全相同。

盡管巨型撞擊假說可以很好地解釋地球和月球在地質化學特征上的許多相似之處，但是兩者極端相似的氧同位素成分卻很難讓這個理論合理化：要麼兩個天體的氧同位素構成原本就相同，要麼它們的氧同位素在碰撞的作用下完全混為一體了。然而，在目前的數據模型實驗中，很難模拟第二種情況。

UNM地球和行星科學系的研究員Erick Cano介紹道：“我們發現，月球地下深處的地幔可能經曆的混合作用最少，因而該部分最能代表撞擊體忒伊亞的地質特征。這些數據表明，忒伊亞與地球獨特的氧同位素構成并沒有完全被生成月球的那次沖擊完全均質化。此外，這項研究成果提供的定量證據，或證明忒伊亞可能是在離太陽比地球更遙遠的區域形成的。”

為了尋找支撐該論點的證據，Cano的團隊在UNM的穩定同位素中心（簡稱CSI）對一系列月球岩石樣本進行了高精度的氧同位素構成檢測。這些樣品包括玄武岩、高地斜長岩、北長岩和火山玻璃。他們發現，氧同位素構成的檢測結果會因岩石類型的不同而不同，而這可能是由于撞擊後融化的月球岩體與大氣蒸汽的不同混合程度而造成的——來自月球深層地幔的氧同位素與來自地球的氧同位素差異最大。

該論文的另一位作者Zach Sharp解釋道:“根據我們對同位素的分析結果，忒伊亞的起源地離太陽的距離可能要比地球離太陽更遠，并且在規模巨大的撞擊過程中，忒伊亞獨特的氧同位素構成并沒有被完全同化。”研究人員認為，這項成果很重要，因為在構建巨型撞擊假說模型時，就不再需要考慮地月之間氧同位素完全均質化的可能性，從而為未來關于巨型撞擊和月球形成的數據模型提供事實基礎。

編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：雷鑫宇

期刊來源： 《自然·地球科學》

期刊編号： 1752-0894

原文鍊接：

https://news.unm.edu/news/new-research-conducted-by-unm-scientists-suggests-earth-and-moon-not-identical-oxygen-twins

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