月亮从何而来

卫星通常相对于自己的行星很小。火星有两颗卫星，都是直径只有十几到几十千米的不规则岩块。木星的卫星很大，但木星本身也是巨行星。可地球上方悬着一个直径超过地球四分之一的球体。太阳系中没有其他行星拥有这样的比例。

人们逐一检验了几种简单解释。捕获：地球吸引了一个路过的天体。但要留在轨道上，这个来客必须在某处失去速度，而地球周围太空旷，无法做到这一点。共同形成：地球和月亮由同一团尘埃在附近聚合而成。这样一来，它们整体的成分应该相似，但月亮几乎没有铁核。分裂：地球旋转得太快，把自身的一部分甩了出去。要做到这一点，一天必须只有几个小时。

剩下的方案曾长期被认为过于猛烈。1970年代中期，计算显示：如果一个大小约等于火星的天体擦着年轻地球撞过去，结果就会与我们看到的情况很相似。这个天体被称为忒伊亚。撞击是擦碰式的，因此主要被抛入轨道的是上层物质 - 几乎不含铁的岩石。

“阿波罗”任务带回了约382千克月球岩石。太阳系中的每个天体都有自己独特的氧同位素比例 - 火星有一种，来自小行星的陨石则有另一种。月球样本中的比例与地球的相同。再看月亮的低密度：内部几乎没有沉重的铁，但有类似地球地幔的物质。

但这个整齐的图景也有另一面。忒伊亚来自别处，所以它的同位素特征本应明显扰乱这一规律。可是人们没有发现这种特征。因此，这一模型还在不断完善：撞击后的物质可能比最初认为的混合得更充分，或者忒伊亚就在附近由同样的物质形成。人们争论的不是撞击本身，而是撞击的几何形态。

这样的尺度很难在脑中形成具体概念：我们找不到熟悉的参照物。你可以先放慢一点，把月亮看成一块熟悉的岩石。