2013年10月8日 星期二

假設月亮不存在....

假設月亮不存在....

即使月亮早已高掛在天空,它的來歷還是有假設的....,要從盤古開天闢地之前說起:

  月亮形成於45億年前,地球也差不多同時,卻也有新事證新說法。姑且不管誰比較老,有個假說很有意思;45億年前有個外來物質將""的地球拉扯掉一大塊,新的雙星系統於焉出現。它們各自的質心循著萬有引力將左近的物質向內拉引,而愈來愈大的"
"本體加上堆疊到內部的壓力及放射性元素所產生的熱量,其行為表現就愈發像液態的行為一樣,最後我們看到的是碰撞之後各自向兩個地心萬有引力選邊站的物質所形成球體。這種要使所有的物質都盡量靠近星球重力中心的趨勢,最後造成的效果就是形成球狀(這個球不只是固態的,端視其物質存在、逃脫或加入的"緣分"而定;像包裹地球的大氣層也是這個萬有引力離心機循著同樣過程造就出動態穩定的現狀);這個過程稱為均衡調節(isostatic adjustment)。
  削掉一塊肉的假說主要的依據來自阿波羅計畫帶回的月球岩石中,氧同位素比例與地球的地函幾乎相同。同時,置於月球上的月震儀測出其鐵鎳核心比其他形成理論預估的要小,而地球卻有個相對不成比例的大鐵核心(假說認為撞擊體核心與原地球"正常"的核心在isostatic adjustment過程中合而為一,成為當下地球的地核),兩者地核尺寸的不尋常也呼應了月球被一擦邊隕石(或稱為星體?)扯出地球地函的假設。另也有地質證據暗示月球由地球的部分地函和撞擊星體的部分地函成分組成。當然地球地質還有許多反證(參考文後抄自wiki/大碰撞的章節),我也不要離題太遠了。

  假如前文假說成立,但當年那個1975年被命名為Theia的星體沒擦撞上地球,沒了月亮,地球會怎樣呢?

  一、哺乳動物很難存在,因為日落後大地一片漆黑,原在中生代穴居、夜行的哺乳綱祖先們需先有時間發展出比現在更強的感官和肌肉,才能在肉食爬蟲、恐龍綱動物吻口下覓食。那時的優勢生物可不是我們這群自命進化的哺乳動物!當然,時間機遇是個因素,下面幾項可能使陸地有沒有動物都成問題。
  二、沒有月球引力的牽絆,地球便少了潮汐剎車,只剩下太陽對海水微弱的影響;我們知道月球引力導致潮汐週期性的變化,其龐大的水力運動逐漸減緩地球的自轉速率;由地球現在的自轉遞減速率0.002sec/100yr往回推估,45億年前地球自轉一周約10小時左右(這仍然是假設了擦邊球擦到地球前後地球自轉就長那個樣兒,當然,以牛頓定律看,地球前後質量不同、受力不同,剛好10小時當一天的機會幾乎不可能)。自轉暴走的結果會怎樣?大氣層將持續強風豪雨 (>200km/hr),地表將不會有高於草坪的生物(…也肯定不會是兩隻腳走路的動物,有幸登陸的動物也許是潛泳到海岸地表下面的)
  三、沒有月球地球便少了四季;太陽系的各個行星運轉都好似漸漸停擺停轉的陀螺,自轉軸與公轉軌道間的傾角不但會進動(precession),更長期間也會變大,沒有了月亮,現在地球的四季鐵定不會是我們理解的四季。
  四、海洋或許不會那麼鹹,生命也許不會誕生,誕生也不會呈現今天的風貌;當年就因為月亮出現,與地球間的距離又遠比現在近,使得月亮對地球表面的引力作用顯著、而較短的一天又使這些作用的週期相對今日更短,於是,潮差是現在的幾十倍、高低潮交替也想當然地比現在頻繁。當時每35小時海岸便要遭受如海嘯般的衝擊,海蝕溶淋地塊的效率遠比今天高,有了水的溶蝕,才會有一個富含礦物質的鹹"生命湯"的形成。這個"提速"成就了前寒武紀邁進寒武紀生命大爆發的進程。(註:"生命湯"英文有個詞"primordial soup",或許我該稱之為"原生質湯"才對)
  五、沒有月球將不會有山脈、不會有板塊;導致月球出現的大碰撞事件使地殼與地函的一部份被扯到月球軌道上去,這使得地球表面的岩石圈僅剩下原先地殼的30%,且更易裂;盤古大陸才會在黏稠的地函上漸漸裂散飄移,形成今天的五大洲、三大洋。當初地球沒有少掉那些石質地殼及地函,或許完整的地球會如金星一般,有一整顆厚而平滑的地殼表皮,任何隨機微觀的壟起凹陷都被持久的天氣蝕平,或許地表最後成為水世界。


ref: 1)Science et Vie 2011/5
     2)科學人2008年第8111月號
     3)wiki:米蘭科維奇循環(Milankovich cycles)
     4)wiki:大碰撞說
(特摘錄一節大碰撞說的疑點,假說要通過新證據對這些疑點的辯證才有機會成為定則定理定律)
在月球地函中的震波速度,在下層和中層都與熔化的上層一致。
月球的揮發性元素並未如大撞擊說預期的完全被耗盡。
還找不到證據證明地球曾有過岩漿的海洋。(大碰撞假說的一個可能的結果)
由月球和地球的鎢與鉛的同位素結構測量,撞擊前的地球只需要有目前地球一半左右的質量就能合理地分配角動量,得到與現在測量值一致的結果。(??此疑點涉及許多我不懂的部分,例如何以獨取WPb來推估質量與角動量關係,而不管其他對質量也很有貢獻的鐵與鈷?)
在月海的玄武岩中異源同位素的豐度排除了早期的岩漿海有強烈的對流的可能性。
氧化鐵(FeO)在整體月球的物質中含量高達13%,排除了原始月球全由地球地函生成的可能性,因為其在地函中佔的比例遠低於此。(??我不知道此疑點所持有的月球物質的樣本數足不足夠支持其論述)
如果原始月球的材料大多來自撞擊體,月球應該有更豐富的親鐵元素,但實際上卻缺少這些元素。(??前提是已探明了Theia的材料成分囉?)

沒有留言:

張貼留言