在月球形成的最后一个步骤，“法不容情”的地球从地月系共享的物质中攫取了挥发性的元素物质，西南研究所的科研人员组织了跨学科的项目研究，他们结合了与月球形成有关的动力学、热学和化学模型，新的研究方式解释了“月球物理学”的一个奥秘：为什么在月球岩石中相对缺少挥发性的元素物质？月球岩石在许多方面与地球岩石非常相似，但月球岩石缺少了地球岩石包含的挥发性元素，诸如：钾、钠和锌，挥发性元素物质的沸点通常较低，具有容易蒸发的特性。西南研究所太空科学和工程分部的副主要负责人罗宾·肯纳普解释说，如何解释月球岩石耗散了挥发性的元素物质？

　　这是一个长期存在的月球科学谜题，如果成功地解答了这一谜题，那么这将构成有关地月系如何形成的关键证据，《自然》杂志地球科学栏目发表了西南研究所跨学科团队的研究成果。科学家长期以来普遍认为，月球的形成源于地球和一颗相似火星尺寸行星的超级碰撞，大约45亿年前，在地球和一颗行星的大碰撞中产生了巨量的蒸汽和热熔物质，“热气腾腾”的熔岩物质在地球周围形成了一道散状物的圆盘，在圆盘“孵化器”中诞生了地球卫星的月球，好像在原行星圆盘的“孵化器”诞生了行星一样。月球诞生于地球和一颗类似火星的行星的大碰撞，月球和地球自然形成了“同宗同族”或“两地一家亲”的渊源，科学团队以此推断，挥发性元素物质在月球形成之前已在碰撞过程中“逃之夭夭”，随着气体的蒸发进入空旷无边的太空。

　　在地球引力的束缚下，飞出地球的“逃逸速度”相当高，只有非常少量的挥发性元素物质逃离了地球引力场。在月球的形成过程中，挥发性元素丰富的热熔物质融入了地球岩石，而不是融入月球岩石。西南研究所、多尔特学院和华盛顿大学的科研人员组成了联合团队，以现有的月球计算机模型为基础，他们分析了月球如何从“原行星盘”中形成，地球在其中充当了月球的“父母恒星”角色，月球在形成过程中寄居在地球的“温暖怀抱”，月球如果是一位诗人，那么他或她会深情地吟诵，“地球，我的母亲！”，“地球故事”感染了科学家，许多科学家兼有诗人和文学家的气质。地球是月球之母，超出人们想象的自然本身是一切运动和变化的源泉。

　　科研人员在月球的计算机模型中采用了多学科的综合分析，包括圆盘物质随时间进程在温度和化学成分方面产生了怎样的变化等，对月球模型的分析表明，月球从圆盘内圈获得了大约一半的热熔物质，而月球是在靠近地球的区域形成的，正好处在月球的原初轨道以内，在时间的进程中，在圆盘内圈物质的相互作用的动力驱使下，月球轨道逐渐向外扩展，当月球轨道向外延伸到一定距离时，月球不能有效地吸聚圆盘内圈的热熔物质，而剩余的热熔物质向内散落，被地球吸收之后最终成为了地球的“回收物质”。

　　圆盘内圈“热乎乎”的热熔物质积聚到月球上，它们缺少挥发性的元素物质，当圆盘物质最终冷却下来，挥发性元素物质开始浓缩、凝结，而月球从圆盘内圈吸聚热熔物质的过程已经停止，自始至终，月球积聚的热熔物质缺少挥发性的元素物质，甚至无须考虑在月球上可能存在的挥发性气体物质的“逃逸机制”。月球和地球在化学成分上“同根同源”，但地球和月球出现了挥发性元素成分的显著差异。月球初期从圆盘外圈吸聚了一些可能含有丰富挥发性元素的热熔物质，这种假设假如成立，那么月球将会含有100到500公里厚挥发性元素缺失的岩石层，而在挥发性元素缺失的岩石层的下层岩石，挥发性元素物质的含量可能逐渐增加，随着月球内部岩石层深度的增加，挥发性元素物质的含量可能随之增加，这种理论的假设依赖于月球内部物质的混匀程度。

　　（编译：2015-11-24）