當你抬頭欣賞月色之時，可曾想過，高懸在我們頭頂的這輪圓月是從何而來的？自人類誕生之日起，月球就一直在那裡，被我們仰望，也“監視”著我們。但時至今日，仍無人知道它從何而來。

1994年NASA“克萊門汀（Clementine）”探測器拍攝的月球。NASA

關於月球的起源，當前學界最流行的一種學說認為，月球是大約45億年前，雛形初現的原始地球與另外一個原始行星碰撞的結果。那個和地球相撞的原始行星被稱為“忒伊亞（Theia，古希臘神話中的月球之母）”。

“碰撞說”可以解釋科學家在地球和月球身上發現的一些謎。例如和地球相比，月球相對而言為什麼顯得如此之大？但是過去幾十年間，新出現的一些證據，又在不斷地動搖著“碰撞說”。

“碰撞說”認為，月球身上70%至90%的物質是從“忒伊亞”那裡繼承下來的。太陽系中的大多數天體都擁有獨特的化學構成。無論是地球、“特伊亞”，還是月球，都應該是這樣。而科學家在分析了“阿波羅”宇航員帶回地球的月岩樣本後發現，月球的同位素比例卻和地球的十分相似。同位素是我們對一系列原子核中質子數相同，但中子數不一樣的元素的統稱。

這一發現對於“碰撞說”來說是一個巨大的衝擊。要想自圓其說，我們只能認為原始地球和“特伊亞”有一個相同的起源，因此它們擁有相同的同位素比例。但這種可能性實際上非常小。另一種可能是，原始地球和特伊亞發生碰撞後，兩者的物質混合得十分充分。地球的一大部分在這次碰撞中“蒸發”。“蒸發”的物質形成了一個“甜甜圈”狀的環，月球是從這個“甜甜圈”中誕生的。但是這要求兩者的碰撞滿足非常苛刻的條件。

3月9日，一篇發表在《自然：地球科學》網路版上的論文向人們展示了，月岩氧同位素的比例，會因月岩種類的不同，而出現細微但有規律的差異。研究人員認為，此前人們對月球同位素比例的認定忽略了月岩種類的差異，因此在地月差異方面得出的結論是不可靠的。

研究人員認為，這種差異的存在表明，原始地球和“特伊亞”的碰撞僅使兩者的物質發生了部分混合。碰撞發生大約1000年後，“環”中汽化的岩石開始凝結成岩漿，向新生月球的表面落下。從天而降的岩漿與新生月球表面的熔岩海發生了複雜的反應，導致月球最外層的岩石同位素比例與地球十分相似。而月球內部，亦即月幔仍繼承了“特伊亞”的同位素比例，與地球保持著差異。

該發現一方面表明，“特伊亞”可能來自距離地球比較遠的軌道；另一方面也意味著“碰撞模型”對於解釋地月同位素的差異不再充分。研究人員期待人們能夠提出更多的假說。而未來制約該研究的，可能是月岩樣本的缺乏。

所以月球是地球和“特伊亞”之女。地球和“特伊亞”結合產下了月球，但只有地球倖存了下來。“特伊亞”犧牲了自己，化為了月球的一部分。而月球身上，也有了地球的“基因”。​這真是個離奇的故事。

參考：Distinct oxygen isotope compositions of the Earth and Moon, https://www.nature.com/articles/s41561-020-0550-0