大發現！地球和月球不是由完全相同的物質構成的。來自一項新的研究發現，月球和地球可能比之前認為的更加存在差異點，這對現有的月球形成模式也就是地月同源論提出了挑戰。

我們知道，地球起源於大約45億年前，之前的研究表明，月球在那之後不久就出現了。在過去的三十年裡，對月球起源的普遍解釋是，它是由兩個原行星或新生世界的碰撞造成的。其中一顆是新生的地球，另一顆是火星大小的岩石，綽號忒亞(Theia)，希臘神話中月亮之母的名字。

這個“巨大的撞擊假說”似乎解釋了關於地球和月球的許多細節，比如月球與地球相比的巨大尺寸和兩個天體的旋轉速度。然而，在過去20年左右的時間裡，已經出現了挑戰這一假設的證據，並提出了大量替代方案。

通過大量大型撞擊場景的計算機模型表明，月球的70%到90%應該由忒亞的物質構成。問題是，太陽系中的大多數天體都具有獨特的化學組成，因此地球、忒阿——以及月球——也應該如此。然而，阿波羅計劃從月球上帶回的岩石樣本顯示，這顆天然衛星的成分與地球驚人地相似，比這些模型預測的同位素元素版本要相似得多。

這種元素同位素的極端相似性給巨量撞擊的設想帶來了巨大的挑戰。科學家認為一種可能性是，在氧同位素方面，原始地球和忒伊亞幾乎一開始就完全相同，這似乎不太可能。另一種解釋是，在撞擊之後，原地球和忒伊亞的氧同位素完全混合在一起，這可能是由於一次劇烈的撞擊，使早期地球的一大部分蒸發了，月球隨後在物質中逐漸凝結出現。但科學家說，這種情況和其他情況可能需要一些極端條件下的撞擊才有可能產生。

在這項新的研究中，研究人員對一系列月球樣本中的氧同位素水平進行了新的高精度測量。研究人員在先前工作的基礎上又擴充套件了研究範圍，重點研究了各種型別的月球岩石。科學家們發現，根據所測試的月球岩石型別，氧同位素組成存在細微但有規律的差異。這表明，之前的研究將月球同位素資料平均起來，而忽略了岩石型別的差異，可能並沒有給出地球和月球之間差異的準確影象。

新墨西哥大學的穩定同位素地球化學家埃裡克·卡諾稱：在這個專案中，我們的研究結果很可能與之前的研究結果一致。我們的研究結果中最令人驚訝的部分是發現了不同月球樣本之間的差異。”

為了解釋這些發現，研究人員提出，原地球和忒伊亞之間的巨大碰撞確實導致了兩個天體的混合。儘管如此，最終形成的月球和地球有著截然不同的成分，儘管它們非常相似。

夏普說，後來，在撞擊後的頭1000年左右，從撞擊留下的碎片中蒸發出來的岩石可隨機散亂落在月球上。熔岩雨和覆蓋著新生月球的岩漿海洋之間複雜的物理和化學相互作用，可能導致月球最上層岩石中的氧同位素組成與地球的更相似。相比之下，來自月球深部地幔的樣本所檢測到的月球岩石氧同位素組成與地球的差異最大。

這些發現最重要的意義在於，目前的巨型撞擊模型可以不再需要考慮地球和月球之間幾乎無法區分的氧同位素組成，未來的研究可以通過分析其他月球樣本來擴充套件這項新研究！