「忒伊亚」撞地球 参数改变月球形成新理论
▲「忒伊亚」撞击地球后，残骸形成月球。(图／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)
现行一般相信，月球是在约45亿年前，一颗火星大小的小行星与地球互撞之后的残骸聚集形成的；这颗「传说中」的小行星被暱称为「忒伊亚（Theia）」，即希腊神话中月亮女神Selene的母亲。过去数十年来，科学家不断模拟并重建这样的撞击过程，希望能符合现今已知的地月系统所有特性。然而，模拟解决了一部份问题，却也掀起另一个所谓的「月球谬论（Lunar Paradox）」问题：月球的组成成分似乎与现今的撞击理论并非完全吻合。最近有篇刊登于Icarus期刊的论文所提出的新观点，或许可以解决月球谬论问题。如果现行的撞击理论是可信的，那么地球与忒(音ㄊㄜˋ)伊亚撞击的不同模拟所预测的月球主要成分应该绝大部分来自忒伊亚。然而，地球与月球物质的真实观测结果，却呈现显著的相似性；事实上，某些在月球上发现的元素，与在地球上所见此元素的同位素特性几乎完全相同。
右上图：月球替地球挡了无数陨石，才变成今天的模样。(图／取自YouTube)按理来说，小行星忒伊亚和地球的同位素组成不应该相同；事实上，所有太阳系已知天体，除了地球和月球之外，没有一个天体的组成是完全相同的。因此，如果理论与实际观测结果不符合，便使得现行的撞击理论备受质疑。更甚者，某些元素，例如矽元素，其同位素组成应是来自星球内部的过程，与星球的体积大小有关。既然忒伊亚体积比地球小，它的矽同位素组成应该与地球地函中的矽同位素不同。现行的模拟都不能与地月系统的实际观测结果完全吻合，那么必定要针对模拟理论进行改变。瑞士伯恩大学(University of Bern)的天文学家Andreas Reufer等人提出一个月球形成新理论，可以解决上述的月球谬论问题。他们针对撞击本身发展一套与先前模拟不同的几何学，采用所谓的「打带跑式撞击（hit-and-run collisions）」，如此一来，将有大量撞击碎片会冲入太空，而不是停留在环绕地球的轨道上。Reufer等人认为，改变撞击的参数，可能导致出现不同的月球形成理论。例如：若撞击速度比以往考虑的还快许多，那么关于撞击体忒伊亚的来源就有很多可能性，不必拘泥于现行撞击理论认为的小行星带；或是如果现行的类地行星形成理论模型有所不同，也会有不同的结果。
右图：月球陨坑含有水冰的证据愈来愈多。(图／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)对天文生物学家而言，了解地月系统相当重要，因为这牵涉到我们居住的行星究竟如何形成，并进而演化到如今适合生命生存的世界。因此或许利用Reufer等人的新理论，天文生物学家有机会解开生命起源之谜。(文／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)