在研究了月球岩石的化学组成之后，科学家们说他们发现了新的证据，推翻了月球形成的主要理论之一。证据只取决于一种元素的存在：钾，它表明形成我们卫星的行星碰撞是极其剧烈的——这一想法与之前的想法截然不同。

它会改变我们对行星系统历史的理解

这一新理论在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中有详细阐述，它是一个激进的新概念，可能会改变我们对行星系统历史的理解。但目前并不是所有的研究人员都确信这一点。”佛罗里达州立大学的地质学家Munir Humayun没有参与这项研究，他告诉《边缘报》他们的数据还不足以说明这一点。”

几十年来，大多数天文学家都认为月球是地球和火星大小的物体（称为撞击器）发生巨大碰撞的结果。但并不是每个人都能对碰撞的确切机制达成一致。目前，一种流行的理论认为撞击能量相对较低，使地球大部分完好无损，但导致撞击物融化成岩浆。这些岩浆在太空中形成了一个圆盘，最终会变成月球。

但研究作者王坤说，他们发现的钾信号描绘了一个不同的场景。他认为，形成月球的碰撞根本不是低能的。相反，撞击是极其猛烈的，粉碎了大部分的地球和冲击器，并把它们变成蒸汽。在这个场景中，蒸发的地球和撞击器混合在一起形成一个巨大的稠密大气。然后大气冷却并凝结成我们的星球和它的卫星。

“这个模型完全不同，”圣路易斯华盛顿大学的地球化学家王告诉《边缘报》影响要大得多。”

关于月球如何形成的两种相互竞争的理论。第一个描述了硅酸盐大气的概念，而第二个描述了更蒸发的地球的概念(（王坤）

一次巨大的行星撞击形成了月球的想法从1970年代就开始了；这就是所谓的巨大撞击假说。但这种模式存在一些问题。最初，这个假说认为月球的80%来自撞击器，其余部分来自地球。这成为一个问题，因为研究人员开始更密切地研究月球的组成。事实证明，月球和地球有很多相同的化学组成，这意味着月球一定是由我们星球上更重要的物质组成的。

天文学家对巨撞击假说做了一些修正

为了解决这个问题，天文学家对巨撞击假说做了一些修改。2007年的一个新模型提出，撞击器与地球相撞后，一个硅酸盐大气包围了行星系统。这种大气就像一条管道，允许物质在地球和撞击者的岩浆之间交换，最终形成月球。这将解开为什么地球和它的卫星如此相似的谜团。

但是王说他的新钾测量也不符合这个模型。具体来说，研究人员分析了7块月球岩石和8块地球岩石。他们测量了钾的两种不同变体或同位素：钾-41，是钾元素的最重版本，钾-39，是钾元素的最轻版本。他们发现月球样品中较重的元素钾-41比地球样品更丰富。

月球北极的彩色马赛克(美国宇航局）

王解释说，这些发现并不像现在这样支持巨大撞击假说。月球应该富含钾-39，而不是相反。如果“硅酸盐大气”理论是真的，地球和新形成的月球在碰撞后都会过热，钾也会从两个物体上蒸发。但由于地球比地球大得多，地球会向月球输送更多的钾，而不是相反。由于较轻的元素比较重的元素蒸发得更快，这将使月球富含钾-39，而不是钾-41。

王说，解释月球上钾-41丰度更高的唯一方法是更剧烈的撞击。在这种情况下，地球几乎完全蒸发，因此地球上所有的钾元素都会混合在碰撞留下的稠密蒸汽中。蒸汽最终凝结形成月球。在冷凝过程中，重钾比轻钾更容易冷凝到月球上。因此，月球会有更多的钾-41。”我们的论文是支持这一理论的第一个确凿、真实的证据。

胡马云说，王建民和他的团队还没有证明什么

但是，专门研究钾同位素的胡马云说，王和他的团队还没有证明任何事情。胡马云说，用于这项研究的月球样品不能准确地代表月球的钾成分。这意味着这项研究目前还没有真正否定任何月球起源的说法。”我对他们所做的一切感到非常满意，我只希望他们使用了更好的样品，”他说。

王建民和他的团队分析了月球角砾岩和月球玄武岩的混合物。休马云认为，角砾——由撞击月球表面的小陨石制成的岩石——往往受到土壤的污染，土壤中含有更多的钾-41。这可能会混淆读数。他说，用于研究的玄武岩也不可靠。这些岩石是由很久以前迅速冷却的熔岩形成的，有时会冒着将钾排出太空的危险。

胡马云说：“即使是少量的钾流失也会产生可测量的影响。”我不能说这些担忧扼杀了这个理论，但你必须克服这些担忧，才能声称你已经测量了钾的组成。”

与此同时，王和他的团队已经在为他们的研究做准备。他们说，人们一开始对新理论产生抵触情绪是很正常的。”“人们接受一个新想法需要时间，”王说人们花了几十年才接受这个巨大的撞击假说。现在我们说，巨大撞击假说是不对的，所以可能需要10到20年才能接受新模型。”

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