月球巨撞击起源的最新模拟

月球的起源与地球有密切关系。自1880年提出月球是从地球分裂出去的假说以来,科学家们提出了多种假说。近30多年来流行的是巨撞击假说,认为有颗称为忒伊亚(Theia)的星体撞击原地球,抛出的物质很快聚集形成地球的卫星——月球。行星形成过程的观测和理论研究确信地球吸积晚期经历过巨撞击,而月球的探测资料提供其起源的约束,计算机模拟方法的发展可以量化地跟踪撞击演变过程,得到符合约束的合理情况的可能范围。介绍三种最新的最佳模拟及其结果,虽然有所不同,但在很多关键问题上取得了重要进展,并得到一些普遍的结论。解决了地球和月球起源的基本问题,但还需要进一步研究遗留的或可能提出的新问题。     

月球冲撞形成的地球化学意义

月球系由一块大如火星的圆石与地球撞击后而得以形成的观点能解释角动量、轨道特性和地球-月球系统的独特性。地球、月球在密度和化学成分方面的差异可从月球的撞击块的外壳得到解释。冲撞论从天体化学角度支持了月球形成的一种假说——碰撞假说。     

地球深部异常或为45亿年前月球形成大碰撞的遗迹

<正>月球是地球唯一的天然卫星,也是人类走向深空的第一站.月球的起源一直是地球和行星科学的重大科学问题.目前广为接受的月球起源理论为40多年前提出的“大碰撞”假说.该理论认为在太阳系形成早期,曾有一颗火星大小的行星胚胎(被称为“忒伊亚”)高速(约10 km/s)撞击了原始地球,溅射出了大量碎片,而月球便从碎片盘中聚合生长而成^[1,2].     

关于月球的解释

关于月球的成因．最合理的理论是碰撞论（Great Impact），或者更通俗点就是大撞击（Big Whack）引发的。这种假说认为．在地球形成后不久，一个与火星差不多大小的物体撞上了地球，撞击时撕裂的物质进射到太空中。并逐渐聚拢最终形成了月球。     

冥王星拥有"月亮"

最新研究结果显示,就像月球曾经是地球的一部分一样,冥王星的最大卫星--卡戎原来可能也是冥王星的一部分。科学家说,几十亿年前,冥王星可能遭遇过一次大规模的碰撞,组成冥王星的一部分岩石被分离并进入太空,最终形成了卡戎,这一过程和月球的形成过程完全相同。科学家模拟了一颗直径为1600千米至2000千米的天体撞击冥王     

嫦娥四号测月雷达揭开月球背面地下浅层结构的神秘面纱

正大约45亿年前,在地球形成后不久月球可能就形成了.从那时起,月球灰暗而荒凉的表面就不断遭受陨石和小天体的撞击,造就了现在这样一个布满碎石和撞击坑的月球表面.然而,在地表之下隐藏着最吸引人类探索的那些秘密.通过探测月球的内部地层结构,以及撞击形成的陨石坑和溅射物,人们就能了解月球撞击过程如何改造月球表面和火山活动等不为人知的历史.早在1972年,阿波罗17号搭载的雷达探测仪试验     

月球诞生前地球的一天只有4h

研究人员认为，约45亿年前有一颗体积与火星相差无几的天体撞击地球，并导致地球轨道上出现无数的撞击碎片，当时这些碎片在地球周围形成了一个石质的空间环境，并最终形成了地球的天然卫星—月球。     

主流月球形成学说遭置疑

<正>1960~1970年代美国实施的"阿波罗"登月计划,带回了约380公斤的月岩石和土壤样本,为研究月球提供了宝贵材料。然而,月球究竟是如何形成的,科学界仍然存在争议。有研究显示,月球的钛同位素比值比预期的更接近地球,这一结果对现行月球起源主流学说提出了挑战。主流学说认为:月球是由一颗火星般大小的天体在大约45亿年前撞上婴儿期的地球时形成的。     

陨星送水

说到陨星撞击,其实在我们地球的近邻--月球上有更多的证据.如果说地球早期遭遇撞击的痕迹已经因地壳运动和风化侵蚀作用而消失殆尽,那么在月球上,撞击的证据还依然保存完好.研究这些撞击证据,科学家得以了解月球的很多秘密.     

视野NEWS

月球形成之谜没那么简单科学家最近对月球岩石中化学成分进行的分析表明,月球内部的水量有很大的地区性差异,月球水的氢同位素组分的地区性差异也比地球的大得多。月球水并非液态水,而是被俘获在火山气体中或化学结合在月球岩石内部颗粒中的水。科学家目前普遍认为,月球是一颗火星大小的星子撞击原始地球的结果。碰撞后,环绕地球的炽热物质盘（部分为硅酸盐气体,部分为熔岩）中的作用机制形成了微量的月球水。月球水的来源对于确定地球水的来源意义重大。有两种可能性：月球水来源于地球;或者,月球水是由小行星或彗星带去的;再或者,这两个都是月球水的来源,也都可能是地球水的来源。     

全球岩石圈板块为什么会运移?

全球岩石圈板块运移的动力学机制,长期以来始终是一个议而不决的难题。地质演化历史的大量信息都埋藏在岩石圈内部,很少出露地表。然而,近2亿年来的地质信息出露比较多,资料也比较可靠,学者可对此问题进行探讨。根据全球中、新生代7次板块运动模式的变化,可以认为岩石圈板块的运动是由巨大的陨石撞击地球表层诱发的,而不是如流传很广的"地幔传送带模式"假说所认为的那样产生的。每隔3 300万年左右,地球都会随太阳系一起穿越一次星际物质较密集的银道面,引起引力场的巨变。引力场的改变使一些小行星改变其原来的运行轨道,从而导致地球表层受到来自陨石的不同角度的撞击,诱发地球岩石圈板块运动方向或模式的改变。     

基于"嫦娥一号"的月表形貌特征分析与自动提取

利用"嫦娥一号"CCD相机获得的遥感影像及其经三线阵数字摄影测量处理后的DEM数据(空间分辨率为500 m)进行了月表形貌特征分析.结果表明:月球的平均高程为-742 m,最大高程点和最小高程点均位于月球的背面,其中前者位于Engel'gardt撞击坑东缘,后者位于Minkowski撞击坑的次级撞击坑内;月球表面相对平...     

热带巨型叶植物芭蕉叶片内结构异质性

叶片是植物进行光合作用的主要场所,叶片面积是决定叶片光合作用的重要因子之一.以往对于叶片的解剖结构和生理功能的研究中,常常忽略同一叶片不同部位的结构及功能的差异,尤其是对于某些巨大叶片的结构和功能的异质性更是缺乏了解.为什么具有巨大叶片的植物在自然界十分稀少仍然是科学之谜.本研究选取了具有典型巨型叶片的单子叶植物芭蕉(Musa balbisiana Colla)作为实验材料,测定了叶片不同部位的结构和解剖特征.结果发现,沿主脉方向从叶片基部到叶片尖端,主脉导管直径、叶片厚度、保卫细胞长度呈剧烈下降趋势,比叶重在上部约1/2处呈下降趋势,而栅栏组织和海绵组织的比(P/S值)和气孔密度呈增长趋势,叶绿素含量、叶脉密度和气孔面积指数则无明显变化.沿平行脉从叶片中部到叶片两侧边缘,叶片厚度和比叶重呈现剧烈下降趋势,叶绿素含量、气孔密度和气孔面积指数在边缘约1/3范围内剧烈下降,栅栏组织和海绵组织的比和叶脉密度则呈现上升的趋势.从叶基到叶顶端主脉的导管直径急剧减少可能会影响叶片顶端的水分供应,而叶片两侧边缘气孔面积指数的明显减小、再加上大叶片水汽界面层厚会使边缘部位蒸腾散热功能受到抑制,从而抑制该部位的生理功能,这些因素可能导致芭蕉叶片面积不能继续增大.与叶片小一些的海芋大型叶相比,芭蕉叶内结构的异质性更加强烈.     

古海洋中奇妙的微亮晶碳酸盐岩

微亮晶(臼齿构造)碳酸盐岩是一种奇妙的岩石类型,在中-新元古代的古海洋碳酸盐岩沉积中占重要地位。广泛分布在中国、北美、澳大利亚、北欧、西伯利亚、西北非、印度等元古界地层中。近年, 前寒武纪研究有了可喜的进展,特别是全球事件、地层及古大陆再造研究的深入,使微亮晶碳酸盐岩（Molar Tooth Carbonates）” 成了研究中-新元古代的火力交叉点[1]。随着700Ma以前的Varanger/Marinoan全球冰期的到来,微亮晶碳酸盐岩则突然消失。其发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变,是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。 因此,微亮晶碳酸盐岩已经成为探索早期地球海洋环境和生命起源以及元古代国际地层对比的重大地质事件。联合国教科文/国际地科联的IGCP447项目[2]对元古代臼齿构造碳酸盐岩和地球演化进行了较详细地研究,特别是在其成因和用于全球古大陆地层对比方面取得了突破性进展。     

保卫地球——近地天体的巡视与防御陨击的对策

地球处于危险的宇宙环境中。运行到地球附近的"近地天体(NEO)"潜在着撞击地球的危险。实际上,地球自诞生以来就不断地受到这些天体的轰击,月球和水星的斑痕累累陨击坑就是最好的佐证,只是地球经历严重演化而抹去了老的陨击遗迹,仅见到170多个较近期的陨击构造。幸运的是,现阶段的陨击大多是规模小的,危害不太大。然而,陨击是很难预料的,一旦发生较大的撞击,就会造成比大地震还严重得多的危害。1994年的彗星撞击木星事件轰动世界,启迪人们更加关注地球被撞击的危险问题。实际上,也不乏地球近期遭遇陨击的例子:1908年的通古斯爆炸事件;1976年的吉林陨石雨;2008年的小行星2008TC3陨落在苏丹。2010年初,美国科学院公布《保卫地球:近地天体巡天和缓解危险策略最终报告》,笔者将结合有关资料作简要介绍,让公众了解真实的科学知识和对策,以免被歪曲的影视情节所误导。     

地球起源以及大陆的生长与破坏

早期的地球是45亿年前从太阳系星云中的较重元素所组成的星子非均匀吸积、增生而成的。陨击作用造成地表岩石撞碎,诱发地幔的超临界流体或岩浆上涌,造成剧烈的火山爆发,并使地幔上部硅酸盐中的气体挥发分在固体地球表面聚集,逐渐演化成水圈、大气圈。洋壳主要是由深部铁镁硅酸盐岩大面积喷出地表所形成的拉斑玄武岩所组成,可能是陨击作用所派生的片麻岩穹窿则造成了原始大陆地壳的核心。岩石圈板块在18~16亿年前开始形成。大洋与大陆板块间俯冲作用和陆陆板块间碰撞作用的应变速率都是极低的,它们可以造成岩石的局部破裂,但是韧性变形作用、变质作用,以及岩浆与超临界流体的贯入与冷凝却使岩石愈合,非但没有使大陆被破坏与撞碎,反而使大陆不断地增生。亚洲大陆板块就是从18亿年前或16亿年前到现代,由27个较大的古地块及上百个小地块,经过14次板块间的俯冲或碰撞而汇聚成的。至于大陆的破坏,则可能是地幔羽的隆升或巨大陨石撞击所诱发的。     

遗传算法优化求解排课问题的应用研究

排课问题是一个有约束的、多目标的组合优化问题,并且已经被证明为一个NP完全问题,运用计算机进行自动排课既是高校教务管理的迫切需要,同时也有重要的理论意义,本文的目的就是要找到一种解决这种复杂问题的方法。     

纳米安全性研究的方法论思考

近年来纳米安全性研究已引起国内外广泛关注, 我国科学家在这一领域已做了大量重要工作. 然而, 从科学方法论角度来看, 现有的研究主要还局限于还原论方法. 实际上, 纳米安全性问题不仅涉及不同学科, 而且其研究对象涉及自然界、人与社会这样复杂的巨系统. 因此, 为了真正解决现实世界中的纳米安全性问题, 需要在方法论上有所突破, 在重视分析还原、寻找确切的因果联系的同时, 也要关注整体性、复杂性和不确定性. 开展跨学科、跨层次的综合研究, 还需要政府、企业、公众与研究人员共同努力.     

大熊猫的现状与研究

本文对大熊猫的原地保育和移地繁殖，以及研究进展作了扼要报导．原地保育的总趋势仍然是栖息环境和分布范围不断在缩小，数量不断减少．拟新建的１４个自然保育区和１７条走廊连接带有待实现，可延缓野外大熊猫的灭绝。移地保育在各动物国、研究基地及自然保护区国养场，已具不同程度的条件和规模，并初见成效，但围绕大熊猫的繁育，增加大熊猫的数量所进行研究的广度与深度还很不够，使圈养繁殖的幼仔数量增长缓慢，未能充分发挥出移地保育的优势．文章指出，保育大熊猫的现实虽然不容乐观，但有利条件不少，只要加强国内外合作，抓住时机，在现有基础上，大熊猫等野生动物的保育与研究，前程似锦．     

Symplectic(辛)几何学与航空发动机的结构设计

Ｓｙｍｐｌｅｃｔｉｃ（辛）几何学与航空发动机的结构设计西北工业大学教授邓子辰计算结构力学与最优控制模拟理论的建立，说明这两门学科之间存在相似性。近几年的工作主要是将结构力学中的一些有效方法（如多重子结构法、能量法等）成功地引入了最优控制领域，并已取...