網友提問：如果我們擁有一台時光機，那麼在四十億年前，我們從地球上看到的月亮會是什麼樣的？

答：這個問題吸引人的部分是因為它會讓你知道在這四十億年終太陽系發生了怎樣的變化。

圖解：這張藝術圖描繪的是早期從地球看去的月球狀态。

月球是在45億年前形成的（其原因可能是地球和火星大小的原行星碰撞而成），月球形成的時候距離地球有4個地球半徑的距離，即其軌道半徑大概是1500——2000英裡，而如今的平均軌道半徑則是238000英裡。（由于建立在一個擁有衆多不确定因素的模型上，這個數字不過是一個近似值）

圖解：大碰撞說的動畫示意圖，忒伊亞在地球的L5點形成，然後搖擺着進入碰撞軌道。該動畫以一年為步進，地球位置不變。視角為從地球南極看去。

在剛剛形成的時候，月球上十分炎熱，它的全部表面都由岩漿石構成的“岩漿深海”。從地球上看它是現在月亮的15倍，并且散發着紅色的光芒。

但是那是四十億年前的月亮了！

圖解：從南極方向觀看的一種建議的掠射路徑

要知道，5億年的時間不算短。早期，月球與地球之間的潮汐作用十分強，所以月球是被地球通過潮汐引力“鎖”了一億年。從那時開始，它的旋轉周期就等于它的軌道周期，并且隻有一面是朝向地球的。同時，月球的軌道半徑開始頻地擴大。大約在五億年後，已經達到了20個地球半徑的距離——即80000英裡。這是現在的3倍大。這個圖标顯示的則是稍微晚一點的樣子，但是已經非常接近了。

再剛形成的一千萬年内，一部分月球表面是冰冷且堅硬的。阿波羅号的宇航員返程時帶回的古月岩說明了這一切。大約在四十億年前，月球表面都是灰色的、堅硬的岩石，但是，好戲并沒有結束。

在41億到38億年之間，月球經曆了一系列巨大的撞擊。這些撞擊在太陽系曆史上屬于被稱為晚期混亂轟撞的一部分(盡管其細節，甚至本身的存在性仍處于激烈讨論中)。雖然并沒有像這裡描述的那樣所有的轟撞同時發生，但它們一定是一個令人敬畏的景象。

圖解：古裂谷 – 可視地形 – 重力回溯及内部結構實驗室) (2014年10月1日)。

在轟撞大時代，某此一個巨大的星體可能與月球失之交臂，卻把它拉進了一個稍微不同的軌道。這就可以解釋為什麼月球的軌道與地球赤道的夾角約為5度。根據它形成的方式，月球一開始應該與地球軌道完全對齊。

這些巨大的撞擊伴随着大量岩漿噴湧而出，淹沒了月面的大部分地區。40億年前正是火山噴發的高峰期。那個時候月球上的高地看起來和現在差不多——都是灰色的岩石。但是，我們現在看到的月海在當時卻是真正的熔岩海:在一些地方有巨大的火山噴泉，在另一些地方有熾熱的熔岩，同時一些冷卻的黑色玄武岩區域開始形成，最早的火山爆發便發生在那裡。

圖解：NASA的可視化（數據，圖标）有助于你了解那個時代發生的變化

38億年前，大部分熔岩已經冷卻形成光滑的黑色平原。在那個時候，月球看起來和現在差不多，隻是缺少了一些隕石坑，這些隕石坑在月球表面留下了許多凹陷。月球上的火山活動迅速減少，并在10億年前幾乎完全停止。今天，我們看到的隻是月球早期活動留下的傷疤。

相關天文知識

大碰撞說，是一種解釋月球形成原因及過程的假說，也可用于探讨金星及火星等類地行星的衛星生成。該假說認為在大約45億年前（或太陽系形成後約2,000萬到1億年前的冥古宙），地球和一顆火星大小的天體發生撞擊，殘留的碎片形成了月球。這顆撞擊地球的天體被稱為忒伊亞（Theia），這名字是希臘泰坦神話裡月神塞勒涅的母親之名。

圖解：若相當于地球和火星大小的兩天體發生這樣的碰撞，可能會形成衛星。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.forbes-覺青雲詠

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