月球最早形成的时间是什么时候？

艺术家对塑造地球和创造月球的巨大撞击的印象。来源：uux.cn/美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院
（神秘的最早地球uux.cn）据《今日宇宙》（Scott Alan Johnston）：天文学家非常确信他们知道月球是从哪里来的。在太阳系早期，形成一个被称为忒伊亚的时候火星大小的物体撞击地球。这场灾难性的月球碰撞将大量物质撞击到轨道上，这些物质结合并冷却到月球上。最早但是形成，确定这种情况发生的时候确切时间是一项艰巨的任务。
上个月，月球在得克萨斯州林地举行的最早第55届月球和行星科学年会（LPSC 2024）上，研究人员提出了一个新的形成事件时间表，该事件比之前的时候预测更早，即太阳系形成后仅5000万年。月球
确定这一巨大撞击事件的最早年代很有挑战性，因为现有的形成证据相互矛盾，讲述的故事并不一致。
一条证据来源于行星轨道。撞击最有可能的原因是木星轨道的不稳定，这将在太阳系的前1亿年内将像Theia这样的物体抛入地球轨道。如果这种轨道不稳定在以后发生，内行星的路径就会被打乱，木星的特洛伊小行星，如双星对Patroclus和Menoetius（美国国家航空航天局的露西飞船计划在2033年访问），将不会留在我们今天看到的位置。
根据这些轨道观测的最佳估计，撞击发生在太阳系形成后3700万至6200万年之间。研究人员认为，月球在撞击后约1000万年内会从岩浆湖冷却成固体表面。
然而，地质证据似乎在讲述一个不同的故事。已知最早的月球岩石形成时间要晚得多，似乎是在大约2.08亿年前由岩浆结晶而成。同样，地球上的岩石似乎在大约2.18亿年前就形成了一个合适的地壳。
第三个测年方案是通过测量元素铪衰变为钨来完成的，它再次提前了碰撞日期，表明月球核心形成于约5000万年前。
对月球形成的任何解释都需要考虑到所有这些证据类型。
LPSC 55提出的方案正是这样做的。它们表明，大约5000万年前发生了早期碰撞，随后经历了1000万年的冷却期。但月球随后经历了一个重新加热的循环，最终在2亿年大关再次冷却。
再加热过程是这一理论的关键，如果它是正确的，它可能是由潮汐力引起的。根据这一理论，月球绕地球的轨道还不稳定，在撞击后的几年里，它的倾角和离心率增加了，挤压、拉伸了月球并使其液化。今天，这些潮汐过程也发生在其他卫星上：例如，在木星周围，我们看到它们在木卫一上形成火山，在木卫二上形成液态海洋。
剧烈的二次撞击也可能减缓了冷却过程，因为最初撞击的残余物质在数百万年内撞击月球。
该团队还增加了一项新的证据，加强了大约5000万年前早期巨大撞击的证据。与铪-钨衰变方法类似，该团队测量了地球上铷源衰变为锶的过程，给出了支持早期数据的独立估计。