美國登月宇航員帶回22千克月球樣本，分析結果給出月球的起源！

1969年7月20日，美國宇航員首次踏足月球表面，那是人的一小步，卻是人類的一大步，他們的登月艙登陸在堅硬的火山岩平原，那裡叫做寧靜海，宇航員Buzz Aldrin描述了看到的廣闊荒涼的景象。

同時宇航員帶回了48磅（約22千克）月球的岩石和土壤，休斯頓約翰遜航天中心的地質學家當時急切地等候著他們的歸來。樣本第一次被帶回的刺激就像觸電一樣，沒有人真的完全知道自己所期待的。科學家當時立即意識到帶回的玄武岩，開始研究帶回的樣本。事實上玄武岩非常像在夏威夷看到的石頭。

美國航天局的地質學家私下希望看到的不僅僅是玄武岩，而是另外一種石頭，叫角礫岩。角礫岩形成於小行星撞擊。想像下，如果一個巨大的物體撞擊月球，將會非常混亂，將會撞出碎片，碎片將會飛起形成彈坑，結束後在月球上看到許多彈坑，碎片亂七八糟地堆積在彈坑的四周，接著碎片會由彈坑產生的熱融合在一起，轉化成岩石，看起來非常混亂，石頭裡各種碎片有不同的大小，不同的形狀，在地球上就沒有看到過這樣的。

月球吃透不久就開始講述了迷人的故事。首先石頭和土壤的樣本包含的粒子，標誌了在形成之前月球必定覆蓋了厚厚的廣闊的火山熔岩，這個從發現得到的補充概念是石頭缺少值得注意的，被科學家稱之為「揮發性成分」的東西。

揮發性成分是那些容易揮發的元素，是在加熱石頭時消失的，揮發性成分包括水，鉀等等。如果將地球與月球岩石比較，會發現月球岩石非常的干，就像被加熱過的，就像失去了揮發性成分。

但是順著這個對比，月球樣本也顯示出在月球表面與地球上的岩石土壤之間，至少有一個令人吃驚的相似之處，個別元素的同位素像氧有些特別，氧有不同的形態。月球與地球相比，有著不同形態的相同比率，但是我們掌握的來自太陽系其他地方的所有石塊，那些從太空落下的隕石，都具有不同的氧同位素的比率，那些東西表明月球的物質與地球的物質非常地相似。

最後月球樣本提供了關於月球地質構造的一個有力的證據，天文學家試圖了解月球的起源仍然感到困惑。

對於亞利桑那州圖森的行星科學學會的William Hartmann，月球石塊透露了一點信息支持了一些想法，他幾乎研究了十年。60年代早期，Hartmann是亞利桑那大學的研究生，參與了一個項目，為月球衝擊坑繪製地圖，從巨大的盆地，或許多看得見的最小的坑著手。

這一切讓Hartmann認識到，在60年代繪製的大盆地的地圖實際上是撞擊的特徵，很大的小行星撞擊了月球，產生了那些巨大的爆發，某些寬達600英里，到底是多大的物體做到了這一點？大概有100英里寬。所以有大的物體遊盪在太陽系裡，當地球形成時，撞擊著行星。

對於Hartmann來說，那個100英里寬的小行星撞擊行星的概念提出了兩個問題：行星大小的物體曾經碰撞過嗎？能夠與月球的形成有關聯嗎？

1972年，Hartmann和夥伴圖森天文學加Don Davis編寫了一個計算機程序幫助解決這些問題。程序粗略地模擬了早期太陽系的成長過程，天文學家希望看到會有其他行星物體在地球附近形成，並能夠撞擊它。這個概念是，如果那裡有一些其他的物體並且最終撞擊地球，將從地球撞擊出這所有的地殼物質，同時也有撞擊者自身，可能月球是在那個外面形成的。

確定充分的模擬表明第二個行星會在地球默認的地帶形成，其大小相當於火星的大小，那不是月球，因為它與地球有著相同的元素，所以它應該有著與地球一樣的鐵核和密度，月球當然不是這樣的，但科學家們也並不否認當碰撞後的粒子進行了各種演變，而如今沒有一個完美的理論解釋月球的形成，而巨大撞擊理論是最為科學家們所接受的，儘管它也並不完美！

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