探索月球起源有了新成果 成都科研人员成功模拟“月球大碰撞”实验

来源:封面新闻

封面新闻记者 刘秋凤

9月10日,中秋月圆。人们赏明月,吃月饼,为月写诗……自古以来,月亮与中秋相随相伴,承载着浪漫的情怀。

但遥望明月之时,人们从未忘记探索月球的秘密。近日,来自成都的科研团队有了新的科研成果。

“我们借助成都超算中心的强大算力,在研究月球起源方面有了一些新的研究成果。”成都理工大学行星科学中心副教授周游告诉记者,他们突破了月球形成的大碰撞模拟的技术瓶颈,在我国首次开展了基于SPH(光滑粒子流体动力学)方法的高分辨率行星形成大碰撞模拟研究工作。

关于月球的起源

这是一次“超高清”模拟

“月球是怎么形成的?”“地球早期的大气是怎么丢失的?”在仰望星空之时,成都理工大学刘耘、周游团队致力于寻找这些终极命题的答案。

关于月球的形成,目前接受程度最广的理论是“大碰撞说”。周游拍摄。

关于月球的形成,目前接受程度最广的理论是“大碰撞说”。该学说认为,在大约44亿年前,有一个火星大小的物体撞击了刚刚形成不久的地球,撞击后,来自这颗行星和地球的大量物质被溅射到太空中,最终聚集形成了月球。

“我们模拟一个地球质量0.13倍的行星,以每秒9.3千米的速度,碰撞了原始地球,碰撞的角度是46度。”周游说,这是一个低速撞击,计算得出撞击后温度是3000K(开氏温度)左右,剥蚀了30%左右的原始地球大气。

这是一项针对行星的研究,涉及引力、速度,温度,密度等很多参数,每一个参数的变化都会影响到后续参数的变化,分辨率的提高,将带来计算量呈指数上涨。此次,周游团队与成都超算中心合作,借助强大的算力支撑,并与成都超算中心工程师调试合作,得到了不错的实验结果。

SPH模拟月球形成

“这是一次特别高分辨率的模拟,超过了一千万粒子。”周游告诉记者,更好的分辨率可以深化到很多细节,这也是国内首次开展的高分辨率的SPH大碰撞模拟,分辨率达到了1200万粒子。

周游表示,这次研究成果正在形成论文,预计将于今年或明年发布。

周游拍摄的月球

知道多一点:

今年中秋“十五的月亮十五圆”

民间有“十五月亮十六圆”一说,但今年中秋将是“十五的月亮十五圆”。

农历的七、八、九月为秋季,农历八月十五在秋季中间,被称为“中秋节”。在月球绕地球转动一周的过程中,满月并不一定正好出现在农历十五,而是可能出现在农历十四至十七之间。因此,中秋节不一定总赶上月亮最圆的时间。

据公开报道显示,天文科普专家认为,今年中秋满月最圆时刻为9月10日17时59分。因此在今年中秋节的傍晚观月,将看到一轮圆月升空,是观赏满月的最佳时刻。