地球遭受撞擊後月球只需數小時就能從一團碎片中形成

英國對衡大學（Durham University）計算宇宙學研究所的科學家使用最新的超級電腦模擬，結果顯示月球的起源可以有另一種解釋，亦即一次巨大的撞擊後不久便將一個類似月球的天體送入環繞地球的軌道。

研究人員使用SWIFT（由蘋果公司開發的程式語言）開源代碼，模擬數百種不同的碰撞，包括改變碰撞的角度和速度，以及兩個碰撞物體的質量和轉動慣量，並能夠以比以往更高的分辨率模擬碰撞的後果，並用來解釋滿足當今地月系統的狀態。

這些模擬中的分辨率是由模擬使用的粒子數量決定。根據英國對衡大學的計算宇宙學家雅各·凱格以斯（Jacob Kegerreis）的說法，對於巨大的撞擊，標準的模擬分辨率通常在十萬到一百萬個粒子之間，但在他們的研究中能夠模擬多達一億個粒子。有了更高的分辨率，我們可以研究更多的細節，就像一個更大的望遠鏡可以讓你拍攝更遠的行星或星系之更高解析率圖像，從而發現新的細節。其次，也許更重要的是，在模擬中使用過低的分辨率會帶來誤導，甚至是錯誤的答案。

更高分辨率的模擬結果顯示，月球是由撞擊後的地球拋射物質和忒亞（Theia）的碎片在幾個小時內形成，提供單階段形成理論，為月球的可見特性提供了一個簡潔而優雅的答案，比如具有寬闊和傾斜的軌道、部分熔融的內部結構，以及薄薄的外殼。

然而，研究人員將必須檢視從月球表面深處挖掘出的岩石和灰塵樣本，有賴於將來美國太空總署的月亮女神（Artemis）任務的成果，然後才能確定月球地幔的混合程度，並有助於研究人員排除更多的可能性，以及更加了解行星是如何形成。

【圖：對衡大學雅各·凱格以斯；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2022年10月4日出版的《天體物理學快報》；標題是：Immediate Origin of the Moon as a Post-impact Satellite