超级计算机模拟可以解开月球形成之谜

月球被认为是在早期地球和忒伊亚之间的碰撞中形成的，科学家认为这可能是我们太阳系中一颗古老的行星，大小与火星相当。

研究人员在碰撞后的四天内进行了模拟以跟踪早期地球和忒伊亚的物质，然后在像台球一样旋转忒伊亚后进行其他模拟。

根据忒伊亚初始旋转的大小和方向，模拟与早期地球的碰撞产生了不同的结果。

在一个极端情况下，碰撞将两个物体合并在一起，而在另一个极端情况下，发生了擦伤的碰撞。

重要的是，没有向 Theia 添加自旋的模拟产生了质量约为月球 80% 的自引力物质团，而在添加少量自旋时又产生了另一个类似月球的物体。

由此产生的团块会在撞击后的地球周围形成一个轨道，它会通过扫除我们星球周围的碎片盘而生长。

模拟的团块还有一个类似于月球的小铁芯，外层由早期地球和忒伊亚组成。

最近对阿波罗太空任务收集的月球样本中氧同位素比率的分析表明，早期地球和撞击物质的混合物可能形成了月球。

主要作者、杜伦大学计算宇宙学研究所博士研究员 Sergio Ruiz-Bonilla 说：“通过在模拟中向 Theia 添加不同量的自旋，或者根本没有自旋，它为你提供了一系列不同的结果数十亿年前，当早期地球被一个巨大的物体撞击时，可能会发生什么。

“令人兴奋的是，我们的一些模拟产生了这种相对比月球小不了多少的轨道物质团块，在撞击后的地球周围有一个额外的物质圆盘，这将有助于团块随着时间的推移而增长。

“我不会说这是月球，但它肯定是一个非常有趣的地方，可以继续寻找。”

达勒姆领导的研究小组现在计划进行进一步的模拟，以改变目标和撞击器的质量、速度和旋转速度，看看这对潜在月球的形成有什么影响。

达勒姆大学计算宇宙学研究所的合著者文森特·埃克博士说：“我们会得到许多不同的结果，这取决于我们是否在忒伊亚坠入早期地球之前将自旋引入它。