探索月球起源有了新成果 成都科研人員成功模擬“月球大碰撞”實驗

來源:封面新聞

封面新聞記者 劉秋鳳

9月10日,中秋月圓。人們賞明月,吃月餅,爲月寫詩……自古以來,月亮與中秋相隨相伴,承載着浪漫的情懷。

但遙望明月之時,人們從未忘記探索月球的秘密。近日,來自成都的科研團隊有了新的科研成果。

“我們藉助成都超算中心的強大算力,在研究月球起源方面有了一些新的研究成果。”成都理工大學行星科學中心副教授周遊告訴記者,他們突破了月球形成的大碰撞模擬的技術瓶頸,在我國首次開展了基於SPH(光滑粒子流體動力學)方法的高分辨率行星形成大碰撞模擬研究工作。

關於月球的起源

這是一次“超高清”模擬

“月球是怎麼形成的?”“地球早期的大氣是怎麼丟失的?”在仰望星空之時,成都理工大學劉耘、周遊團隊致力於尋找這些終極命題的答案。

關於月球的形成,目前接受程度最廣的理論是“大碰撞說”。周遊拍攝。

關於月球的形成,目前接受程度最廣的理論是“大碰撞說”。該學說認爲,在大約44億年前,有一個火星大小的物體撞擊了剛剛形成不久的地球,撞擊後,來自這顆行星和地球的大量物質被濺射到太空中,最終聚集形成了月球。

“我們模擬一個地球質量0.13倍的行星,以每秒9.3千米的速度,碰撞了原始地球,碰撞的角度是46度。”周遊說,這是一個低速撞擊,計算得出撞擊後溫度是3000K(開氏溫度)左右,剝蝕了30%左右的原始地球大氣。

這是一項針對行星的研究,涉及引力、速度,溫度,密度等很多參數,每一個參數的變化都會影響到後續參數的變化,分辨率的提高,將帶來計算量呈指數上漲。此次,周遊團隊與成都超算中心合作,藉助強大的算力支撐,並與成都超算中心工程師調試合作,得到了不錯的實驗結果。

SPH模擬月球形成

“這是一次特別高分辨率的模擬,超過了一千萬粒子。”周遊告訴記者,更好的分辨率可以深化到很多細節,這也是國內首次開展的高分辨率的SPH大碰撞模擬,分辨率達到了1200萬粒子。

周遊表示,這次研究成果正在形成論文,預計將於今年或明年發佈。

周遊拍攝的月球

知道多一點:

今年中秋“十五的月亮十五圓”

民間有“十五月亮十六圓”一說,但今年中秋將是“十五的月亮十五圓”。

農曆的七、八、九月爲秋季,農曆八月十五在秋季中間,被稱爲“中秋節”。在月球繞地球轉動一週的過程中,滿月並不一定正好出現在農曆十五,而是可能出現在農曆十四至十七之間。因此,中秋節不一定總趕上月亮最圓的時間。

據公開報道顯示,天文科普專家認爲,今年中秋滿月最圓時刻爲9月10日17時59分。因此在今年中秋節的傍晚觀月,將看到一輪圓月升空,是觀賞滿月的最佳時刻。