忒伊亚

星体名称

忒伊亚（Theia，又译提亚），是太阳系中曾经有过的一颗星体。一般认为该星体与地球发生碰撞才形成现今的月球，因此以古希腊神话中月亮女神塞勒涅之母忒伊亚命名。

简介

忒伊亚被认为和火星大小差不多。该星体很早以前与地球发生碰撞，所形成的残骸汇集在一起能够形成现今的月球。这种推测是由普林斯顿大学科学家爱德华·贝尔布鲁诺（Edward Belbruno）和理查德·戈特（Richard Gott）首次构想的。很多研究人员认为，的确有较大的天体撞上地球，撞击残骸结合形成了月球。撞击天体到底是一个行星、小行星还是彗星尚不得而知。

忒伊亚可能形成于其中的一个平衡引力点，由漂浮的零碎物质堆积形成。凯撒说：“电脑模拟显示，如果忒伊亚在L4或者L5拉格朗日区域形成，它可能会长得足够大以致形成卫星。在拉格朗日点，引力的平衡可让足够多的残骸物堆积。之后忒伊亚由于受类似金星等正处于发育阶段行星的重力增长作用，离开了拉格朗日点，进入与地球发生相撞的运行轨道。

证据

之前瑞士科学家比较了月球和地球的岩石样本，他们使用质谱仪法，把样本经过氩燃烧气化，高精度地分析样本里成分的重量。研究结果发现，虽然二者在多数方面极其类似，但月亮岩石样本的铁57对铁54同位素的比率比地球上的要高一点。研究人员称：“我们可以解释的就是，在月球和地球的形成过程中，它们部分气化了。”只有“巨大行星相碰撞”理论才可能具有气化原子所需要超过1700摄氏度的高温环境。因此，科学家推测远古时期，一个像火星那么大的行星与地球发生了碰撞。这场灾难性的碰撞威力巨大，可能是超过使得恐龙灭绝的那次行星碰撞所释放能量的1亿倍，足以融化、气化地球的相当一部分，与地球发生碰撞的那颗行星碰撞后所产生的残骸进入地球轨道，最终合并形成了月球。

研究

无论如何，这颗星体与地球发生碰撞所形成的残骸都最终结合在一起，并能够解释月球地质学的许多特征，比如：月球内核的大小、月球岩石的密度和成份。科学家期望于2006年发射的美国的两颗“地日关系探索者”（STEREO）探测器能够发现忒伊亚的残骸物质，最终能有助于揭晓月球是如何诞生的。

科学家认为通过望远镜观测忒伊亚的残骸是非常困难的，但是“地日关系探索者”探测器能够进入“拉格朗日点”（Lagrangian points），在该区域地球和太阳的重力结合在一起形成井状结构，能够收集太阳系内的残骸物质。凯泽也是“地日关系探索者”探测器项目科学家，他说：“该探测器正在进入拉格朗日点区域，它能够很好地搜寻忒伊亚所残留的小行星大小的残骸体。”据悉，拉格朗日点是以著名的法国数学家和力学家拉格朗日命名的空间中的一个点，也被称为太空中的天平点。它存在于两个大的星体之间，由于受到两个星体的重力影响，位于这一点上的小型物体可以相对保持平衡，不需要动力推进以抵挡引力作用。在每两个大型的星体之间，比如太阳和木星、地球和月球之间，理论上都存在5个拉格朗日点。这5个拉格朗日点分别被称为：L1、L2、L3、L4和L5。

通过直接抵达拉格朗日点，“地日关系探索者”探测器将能够近距离搜寻忒伊亚的残骸，它将于2009年9月和10月抵达“重力井”底部。凯泽称，“地日关系探索者”探测器是太阳系的观测者，这两颗探测器位于太阳对面的腹部位置能够收集太阳活动的3D图像，它们将途经地球和太阳的拉格朗日点的L4和L5位置，这对于天文科学研究是一个难得的机会。

科学家认为忒伊亚可能形成于其中的一个平衡万有引力点，是由漂浮的零碎物质堆积形成的。凯泽说：“计算机模拟显示忒伊亚能够形成很大的体积，使其位于拉格朗日点的L4和L5位置时足以形成月球，该区域的重力平衡使得足够多的残骸物质能够堆积起来。之后忒伊亚由于受类似金星等正处于发育阶段行星的重力增长作用，离开了L4和L5位置，进入与地球发生碰撞的运行轨道。”

据中国日报2023年11月2日报道，国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇基于计算机模拟的行星科学论文表明，约45亿年前古代行星忒伊亚(Theia)和原始地球间的巨大撞击可能塑造了地球地幔的不同区域。该研究推测，这次巨大的、形成了月球的撞击令忒伊亚的残骸深埋于地球地幔之中，这项研究发现或改进人们对地球和月球形成的理解。

忒伊亚真假

北京时间2012年4月16号消息，据芝加哥大学网站报道，对20世纪70年代阿波罗计划期间收集的月壤样本进行的最新分析显示，被主流科学界所接受的有关月球可能起源于45亿年前“忒伊亚”和地球相撞的理论可能是错误的。

根据大撞击理论，计算机模拟认为月球诞生的“母体”来源应当是两个星球，即被称之为“忒伊亚”的星球。然而由芝加哥大学地球物理系研究生张君君（Junjun Zhang，音译）和4位合作者共同发表的一份论文似乎对这一主流理论形成了挑战。此项研究对比了月球、地球和陨星体中的钛含量。他们发现月球的物质组成应当仅仅源自地球。

芝加哥大学地球物理学副教授尼古拉·道菲斯（Nicolas Dauphas）是这篇刊载于上月月25日出版的《科学》杂志地球科学分册上的论文的合著者。他解释说：“如果月球果真是由两颗天体互相撞击形成的，那么就像人的遗传一样，他的物质组成中就应当包含有来自两颗星球的物质，大约各自占据一半的比重。但是我们分析的结果显示，月球和地球之间在化学成分上几乎没有差异。这就说明月球是一个只有单个母体的后代，至少我们是这样认为。”

研究小组基于钛同位素分析进行了相关研究。之所以选取钛元素作为此项研究的对象，是因为这一元素非常耐高温。这就意味着当遭受极端高温环境时，它仍将倾向于保持固态或熔融状态，而不会变成气体形态逃逸。钛元素同时还保留着太阳诞生之前的无数次超新星爆炸中产生的不同同位素特征。这些爆发事件将具有轻微差异的钛同位素撒入太空之中。太阳系中不同的天体在相互碰撞中获得不同的同位素特征，这让科学家们得以追踪月球物质的真生起源。

道菲斯说：“当我们对不同的行星和陨星体进行考察时，我们可以看到不同的同位素特征。这就是他们各自不同的DNA。”陨星是坠落地球的小行星碎片，其中钛同位素的特征和地球相比存在很大的差异。而分析结果显示，月球的钛同位素特征和地球相比严格相符。张君君说：“我们一直认为月球有两个母体，但当我们对其化学成分进行分析时却发现，看起来它只有一个母体。瑞士联邦科技研究所的科学家通过对美国阿波罗号宇宙飞船从月球带回的岩石进行研究，发现了月球与地球曾经相撞的最新证据。科学界有一种月亮生成的理论认为，月亮最早的时候是和火星一样大的星球，科学家把它叫做Theia，大约在太阳系形成5000万年后，也就是地球生成的早期，该星球与地球相撞，并激起大堆大堆的熔岩，其中某些熔岩后来就形成了月球。据悉，此次瑞士科学家们发现，月球岩石里面氧气的同位素比例和地球的一模一样。另外，科学家通过计算机对碰撞进行模拟，显示月球主要是由Theia星球的材料所构成。为此，瑞士的科学家们断定，月亮和地球同位素的比例既然一样，就可以证明Theia曾经同地球发生过碰撞。

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