科學家發現地球和月球不是同氧雙胞胎

新墨西哥大學的科學家發現，地球和月球有著不同的氧氣組成，而且氧含量與先前認為的不同。先前的研究導致科學家提出了撞擊假說，認為月球是由早期地球與一顆名為忒伊亞（Theia）的原行星發生碰撞後的碎片形成的。地球和月球在地球化學上是相似的。從太陽神（Apollo）登月任務帶回的月球樣品顯示出氧同位素的組成幾乎相同。儘管撞擊假說可以很好地解釋地球和月球之間的許多地球化學相似性，但氧同位素的極端相似性很難用這種假設來解釋：兩個天體在氧同位素組成上完全相同，這是不可能的，或它們的氧同位素是在撞擊後完全混合，這在模型中很難建模。

科學家艾力·卡努（Erick Cano）和來自新墨西哥州大學地球與行星科學系的同事扎克·夏普（Zach Sharp）和查李士·希勒（Charles Shearer），在穩定同位素中心對一系列月球樣本的氧同位素進行了高精度測量。樣品包括玄武岩，斜長岩，和火山玻璃。

他們發現氧同位素組成隨所測試的岩石類型不同而變化。這可能是由於撞擊後熔融月球和蒸汽大氣之間的混合程度有關。從月球深部採集的樣品中的氧同位素與地球中的氧同位素差異最大。

夏普說：這些資料表明，月球深部地函可能經歷了最少的混合，是最具代表撞擊體忒伊亞的成分。根據同位素分析結果，忒伊亞的起源相對地球更遠離太陽，這表示忒伊亞獨特的氧同位素組成在撞擊過程中並沒有被均質化和完全喪失。

這項研究很重要，因為它消除了對撞擊模型的需要，包括地球和月球之間的完全氧同位素均質化，並為未來的撞擊和月球形成建模提供了基礎。

【圖、文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】