在太阳系中众多天然卫星之中，月球显得很是另类，其质量约为地球的81分之1，直径更是达到了地球的大约27%，对于地球这种岩石行星而言，月球这样的天然卫星实在是太大了，而这也强烈暗示了，月球很可能拥有一个与众不同的起源。
在过去的日子里，人们对月球的起源提出了各式各样的假说，其中的一种被称为“大撞击假说”的理论最终得到了科学界的普遍认同。该假说认为，月球形成于大约45亿年前的一次“大撞击事件”，在此次事件中，一颗跟火星差不多大的行星撞击了地球。
这颗行星被称为“忒伊亚”，在与地球发生猛烈撞击之后，构成它的大部分物质都被地球吞噬，而在地球引力的束缚下，此次撞击产生的一部分“碎片”则一边围绕着地球公转，一边互相吸积，并最终形成了月球。
那么问题就来了，在上述过程中，月球的形成经历了多长的时间呢？通常我们都会认为，想要形成一个像月球那么大的天体，应该是需要很长的时间，实际上，天文学家们也普遍认为，这至少需要数千年的时间。
然而一个来自杜伦大学的研究团队却给出了一个令人觉得不可思议的答案。2022年10月4日，该团队在《天体物理学杂志快报》上发表论文称，他们的新研究表明，月球的形成可能只用了几个小时。
此次研究工作其实可以简单地概括为：利用超级计算机模拟“大撞击事件”，通过对不同角度、自转和速度的碰撞进行高精度的模拟，并从中找到最符合实际情况的。
研究人员表示，假如你用玩具积木构造一辆模型汽车来模拟汽车在碰撞中可能会出现的情况，那么如果你使用的积木只有几十个，模型就会轻易地从积木之间的连接处破裂，这就会与实际情况大相径庭，但在搭建同样大小的模型汽车时，如果你使用的积木数量是几万个，那么模拟出的情况就会与真实情况接近得多。
一般情况下，模拟天体撞击时所用的“积木”只会用到10至100万个，但为了使模拟出的“大撞击事件”更加接近真实情况，此次研究用到了多达1亿个“积木”，这无疑使得模拟过程变得异常复杂。
正是因为如此，研究人员才使用了该校的超级计算机——“宇宙学机器”(COSMA)，在经过大量的模拟之后，研究人员找到了最符合实际情况的一种，具体如下：
在撞击发生之后，“忒伊亚”几乎被撞得“粉身碎骨”，地球也遭到了重创，在猛烈的撞击中，大量的物质被抛出，但这些物质并没有四处飞溅，而是很快地集中在两个区域，为方便描述，我们不妨将物质较多的那个区域称为“区域1”，另一个则称为“区域2”。
“区域1”的质量相对较大，其产生的引力当然也不可小觑，可以看到，由于“区域1”的相对运动和引力作用，“区域2”的运动轨迹和速度出现了明显的变化，看上去就像是被“区域1”直接“甩”出去了。
实际上，这可以看成是一次强大的引力助推，在将“区域2”“甩”出去之后，“区域1”根本无法脱离地球引力的掌控，它很快就被地球重新捕获，而“区域2”则在“区域1”的帮助之下拥有了足够高的速度，并顺利地进入了环绕地球公转的轨道。
在接下来的时间里，地球附近空间中的大部分残留物质沿着一条螺旋曲线坠入了地球，而“区域2”的物质则很快达到了流体静力平衡，进而形成了一个新的星球。是的，这个星球就是我们现在所看到的月球，而根据超级计算机的模拟，这个过程只用了几个小时。
据此我们可以清楚地看到，月球的形成时间之所以短得令人觉得不可思议，其实是因为月球是在“大撞击事件”中直接形成的，而没有经历之前推测的那种缓慢而渐进的吸积过程。当然了，这也只是一种推测，对于我们人类来讲，月球依然存在着很多谜题等待着我们去探索。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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参考资料：
J. A. Kegerreis et, al. Immediate Origin of the Moon as a Post-impact Satellite. The Astrophysical Journal Letters, Volume 937， Number 2，Published 2022 October 4
