宾夕法尼亚州立大学Behrend的天文学和天体物理学教授Darren Williams和宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室的高级研究工程师Michael Zugger的新研究为月球的形成提供了一种新的可能性：当两个物体靠近一个更年轻的地球时，二元交换捕获。来源：宾夕法尼亚州立大学Behrend/宾夕法尼亚州立大学。知识共享
（神秘的地球）据宾夕法尼亚州立大学：从1969年到1972年，阿波罗宇航员在六次登月任务中收集了800多磅的月球岩石和土壤。对这种物质的化学和同位素分析表明，它与地球上的岩石和土壤相似：富含钙，玄武岩，可追溯到太阳系形成后约6000万年。
利用这些数据，1984年在夏威夷科纳会议上聚集的行星科学家们达成了共识，即月球是由年轻地球碰撞后的碎片形成的。
但宾夕法尼亚州立大学的两名研究人员表示，这可能不是月球的真实起源故事。宾夕法尼亚州立大学Behrend的天文学和天体物理学教授Darren Williams和宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室的高级研究工程师Michael Zugger在《行星科学杂志》上发表的一项新研究提供了另一种可能：月球是在年轻的地球和地球双星（月球和另一个岩石物体）的近距离相遇中捕获的。
“科纳会议设定了40年的叙事，”威廉姆斯说。但问题依然存在。例如，由行星碰撞形成的月球，其形状为碎片聚集成环状，应该在行星赤道上方运行。地球的月球在不同的平面上运行。
威廉姆斯说：“月球与太阳的直线比与地球赤道的直线更近。”。
研究人员说，在另一种二元交换捕获理论中，地球引力将二元分离，钩住其中一个物体——月球，使其成为一颗在当前平面上运行的卫星。
威廉姆斯指着海王星最大的卫星海卫一说，有证据表明太阳系其他地方也发生了这种情况。该领域的主流假设是，海卫一是从柯伊伯带被拉入轨道的，在柯伊伯地带，每10个物体中就有1个被认为是双星。
海卫一以逆行轨道绕海王星运行，与海王星的自转方向相反。它的轨道也明显倾斜，与海王星赤道成67度角。
威廉姆斯和祖格确定，地球可能已经捕获了一颗比月球更大的卫星——一个水星甚至火星大小的物体——但由此产生的轨道可能并不稳定。
问题是，“捕获”轨道——月球所遵循的轨道——开始时是一个细长的椭圆，而不是一个圆。随着时间的推移，受极端潮汐的影响，轨道的形状发生了变化。
威廉姆斯说：“今天，地球潮汐先于月球。”。“涨潮加速了轨道。它给了它一个脉冲，一点推动力。随着时间的推移，月球会漂移得更远一些。”
如果月球离地球更近，效果就会逆转，就像捕获后一样。通过计算潮汐变化和轨道的大小和形状，研究人员确定月球的初始椭圆轨道在数千年的时间尺度上收缩了。
轨道也变得更加圆形，绕过它的路径，直到月球自转锁定在围绕地球的轨道上，就像今天一样。
威廉姆斯说，在那一点上，潮汐演变可能发生了逆转，月球开始逐渐漂移。
他说，月球每年都会离地球移动3厘米。在目前距离地球23.9万英里的位置，月球现在感受到了太阳引力的巨大拉力。
威廉姆斯说：“月球现在离我们太远了，太阳和地球都在争夺它的注意力。”。“两者都在努力。”
他的计算表明，从数学上讲，捕获的二元交换卫星的行为可能与地球的月球一样。但他不确定月球是如何形成的。
“没有人知道月球是如何形成的，”他说。“在过去的四十年里，我们对它是如何到达那里的只有一种可能性。现在，我们有两种可能性。这为进一步研究开辟了新的问题和机会。”
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