月球形成理论再次遭遇挑战，金属含量比地球高，如何解释？

大约45亿年前，太阳系内还有很多行星。其中有一颗和火星差不多大，距离地球非常接近。

后来，由于太阳系内引力发生了波动，它的轨道不再稳定，最终撞击了地球。那是一场毁天灭地的宇宙大撞击，重新塑造地球的同时，还将大量物质溅起到太空之中。这些碎片凝聚起来，就形成了今天的地球。

这个假说是目前最为流行的月球形成理论，科学家称之为忒伊亚假说，这颗传说中的行星，就叫做忒伊亚。多年以来，忒伊亚假说一直是最被接受的月球形成理论，但同时也面临着许多的挑战。

如果忒伊亚假说的理论是正确的，那么很显然，月球的组成成分应该和地球高度一致才对。因此，为了证明忒伊亚假说，天文学家们一直试图完全搞清楚月球到底含有哪些元素以及它们的比例。只要它们和地球类似，那么忒伊亚假说无疑将获得一个非常有力的证据。

（图片说明：月球环形山）

可惜事与愿违，当天文学家们对月表进行研究的时候，反而发现它和地球并不那么相似，尤其是氧化铁的含量，比地球表面多得十分明显。长时间以来，天文学家们都试图解释这个问题，却始终没有进展。而最近，其他研究人员的最新发现，更是给忒伊亚假说来了一个“落井下石”。

6月1日发表在《地球与行星科学通讯》上的研究报告表明：月表以下的金属物质含量可能比我们想象的还要更高，而我们地球的金属物质含量远没有这么高。很显然，这一次的新发现对于忒伊亚假说又是一个巨大的挑战，毕竟，没有人相信一颗通红的苹果上切下来的一大块却到处都是绿色的。

南加州大学的空间科学家Essam Heggy表示：“这真的引起了一个疑问：这个新发现对于我们以往的假说意味着什么呢？通过提高我们对于月球表面以下到底有多少金属这个问题的理解，科学家们可以推测月球是如何形成、如何演化的，以及它在帮助地球维持宜居环境过程中发挥的作用。”

这一次的发现，来自于NASA月球侦察轨道器上的小型化多模式双频率双极化合成孔径雷达(miniature radio frequency,Mini-RF)的数据。Mini-RF能够对月球表面的物质进行观察和分析，灵敏度极高，甚至可以分辨月表的水是单独存在还是存在于水合矿物质中。

据介绍，Mini-RF当时本来是为了寻找月球的水冰，于是对各个区域进行电导率（dielectric constant）的检测，从而判断不同区域的电磁属性。在这个过程中，它发现：观察的陨石坑越大，电导率的数值也随之提升。直径为5公里（3.1英里）的陨石坑基本是一个临界点，当直径大于这个数字时，电导率几乎平稳，不太会随着直径的增加而增加了。

天文学家们随后利用其它探测器进行了相关的测试，也发现了同样的结果。显然，电导率与金属物质有着密不可分的关系。与此同时，我们以往在月球表面并没有发现这样的情况。所以他们得出结论：在相对金属含量较低的月表以下，还有一个富含金属的内部结构。由于小天体撞击砸开了月表、形成了陨石坑，我们才有机会看到月表以下的富金属世界。而且，越大的陨石坑含有越多的金属，其原因很可能就在于它们更深入月球的内部。

“即使在月球周围运行了11年，Mini-RF依然能够为我们提供这样令人兴奋的发现，这也向我们表明：对于我们这个近邻的最悠久历史，我们仍然可以获得许多新的发现。”来自NASA戈达德太空飞行中心的行星科学家Noah Petro兴奋地说，“Mini-RF的数据有着惊人的价值，可以向我们展示大量月球表面的特性，而我们可以通过这些数据，推测45亿年前到底发生了什么！”

（图片说明：Mini-RF以往拍摄的月表照片）

当然，仅仅通过这一次发现就像推测那么久远的历史，也是不太可能的，我们需要更多的观测和研究。目前来说，Mini-RF观测的陨石坑主要集中于月球的北半球。为了验证这次发现，它还需要在南半球进行相同的检验，以确定陨石坑的大小和金属含量之间是否有必然的联系。

当然，这一次的发现也不是完全推翻忒伊亚假说。也许是忒伊亚撞击地球的过程需要修正，被它溅起到太空中的可能是来自于地球更深处的物质。另外也有一种可能，那就是这些金属的迹象来自于熔融的月球逐渐冷却所造成的。除了这两种推测之外，天文学家们还有其他的猜想，不一而足。

总而言之，这一次的发现虽然在一定程度上挑战了以往的猜想，但越多的新发现就越能够让我们排除一些月球的未知数或者错误的理论，最终让剩下的理论越来越可信。而同样的方法，也可以用来研究太阳系的其他卫星。

Heggy指出：“我们的太阳系内有200多颗卫星，了解这些卫星在它们的行星形成和演化过程中所扮演的关键角色，可以让我们拥有一个更加宽广的视野，从而了解系外的超级地球上，生物会在哪里和怎样的条件下形成，以及它们是什么模样的。”

宇宙如此浩瀚，我们目前的能力远远不足以前去探索。因此，所有靠近我们的天体，都是我们目前仅有的研究对象。只有把握好“近水楼台先得月”的资源，我们才能够更加了解这个宇宙。