據新的研究表明，我們可能錯了！地球和月球可能不是來自同一個祖先！

根據最被廣泛接受的理論，月球大約在45億年前形成，當時一個名為忒亞的火星大小的物體與地球相撞。這次撞擊產生了相當數量的碎片，這些碎片逐漸聚合在一起形成了地球上唯一的天然衛星，即月球。早前認為這一理論最有力的證據之一是地球和月球在組成上擁有驚人地相似程度。

然而，先前的計算機模擬研究表明，如果月球是由一次巨大的撞擊造成的，那麼它應該會從撞擊者那裡遺留更多的物質。但新墨西哥大學的一個研究小組進行的一項新研究表明，地球和月球可能不像之前認為的那樣相似。

我們知道，早在19世紀，地月同源論就已經存在，但直到阿波羅號宇航員帶回了岩石樣本，科學家們才有確鑿的證據證明地球和月球是一起形成的。這些樣本表明，月球和地球一樣，是由矽酸鹽礦物和金屬組成，不同於金屬核心和矽酸鹽地幔和地殼。

雖然月球上的鐵元素和輕元素的含量更少，但撞擊假說恰好解釋了這一點。鐵是一種特別重的元素，它會被地球保留下來，而撞擊產生的熱量和爆炸力會導致較輕的元素沸騰並被噴射到太空中。其餘來自地球和提亞的物質會冷卻，然後混合形成我們今天所知道的地球和月球。這個理論也解釋了月球繞地球執行的速度和性質。特別是月球與我們的星球潮汐鎖定的原因。然而，先前的計算機模擬研究表明，在這種情況下，大約80%的月球應該由來自提亞的物質組成。

這給天文學家和地質學家帶來了一個嚴重的難題，人們提出了各種各樣的理論來解釋這個問題。在一種情況下，忒亞在組成上與地球相似，這可以解釋為什麼地球和月球看起來如此相似。在另一個實驗中，材料的混合非常徹底，以至於地球和月球都保留了忒亞的元素。因此使地球上有生命成為可能的化學物質可能來自另一個與地球相撞的行星，形成了月球。

不幸的是，這些解釋要麼與我們對太陽系的了解不一致，要麼本身就存在理論問題。為了闡明這一點，墨西哥研究小組研究了一個與巨大撞擊假說不一致的關鍵因素，也就是兩者岩石樣本的同位素。此前當科學家檢查阿波羅月球岩石樣本時，他們注意到氧同位素的值與地球上的岩石幾乎相同。如果巨型撞擊假說是正確的，那麼地球和月球的前兆要麼一開始就有相同的數值，要麼在撞擊事件後發生了廣泛的同質化。為了解決這個問題，卡諾和他的同事對一系列不同的月球岩石進行了高精度的氧同位素分析。他們發現，月球上的岩石顯示出比地球更高濃度的輕氧同位素。

此外，從地殼到地幔的探測越深入，這種差異就越大。他們把這歸因於這樣一個事實:地殼是來自地球和提亞的碎片混合的地方，而內部是提亞的物質更集中的地方。正如他們在研究中總結的:

“月球樣本的氧同位素值與岩石學相關，我們認為，這種差異可以用撞擊產生的同位素輕蒸汽與早期月球岩漿海洋最外層的混合來解釋。我們的資料表明，來自月球深部地幔的樣品，與地球相比，其同位素密度較大，其同位素組成最能代表原始月球撞擊體‘忒亞’。”

總之，該團隊的研究結果表明，地球和忒亞在成分上並不相似，這為忒亞可能比地球離太陽更遠的地方形成提供了第一個明確的證據。同樣，他們的工作表明，忒亞和地球的獨特氧同位素組成並沒有完全被月球形成的衝擊均勻化。

這項研究讓人想起了最近由耶魯大學和東京理工學院聯合進行的一項研究。根據他們的研究，月球形成時，地球還是一個滾燙的岩漿球。這就是為什麼當來自地球的物質快速聚合形成月球時，來自提亞的物質會丟失到太空中。不過來自提亞的物質是丟失到太空中還是作為月球內部的一部分被保留下來，這是一個科學家們能夠值得仔細研究的問題，因為在未來幾年將會有許多樣本返回任務。其中包括美國國家航空航天局(NASA)將宇航員送回月球表面(“阿爾忒彌斯計劃”)，以及中國發射的多個漫遊者(“嫦娥五號”和“嫦娥六號”任務)。這些以及其他關於地球唯一衛星的謎團很有可能很快得到答案!