現有月球、後有地球 是真的嗎？
在地球的夜晚，月球無疑是天空中最明亮的天體，它對於地球生命來說意義重大。然而當我們去了解月球的時候，我們就會發現它有許多特殊的地方。
月球是太陽系200多顆行星衛星中第五大的天然衛星，它的大小隻比水星小一點，對地球而言它簡直就是一個巨無霸，地球怎麼會擁有一個這樣天然衛星呢？
月球和水星比較，圖源：NASA/JHU-APL
月球本身很大也就算了，在地球上看月球的話，它看起來竟然和太陽幾乎一樣大，這得多大的巧合才能做到這一點？
另外，有許多人說月球比地球更古老，這是否又有依據呢？畢竟月球比地球古老的話，那就真的太可怕了。
其實，關於月球為什麼這麼特殊，所有的答案都在於月球是如何形成的。
月球真的比地球更古老嗎？
現在很難考究月球比地球更古老的說法是哪裡傳出來的，總之我從小就看過相關的書籍有這樣的說法。
就目前而言，有一點是可以確定的，那就是地球上已知最古老的材料比月球上的材料年輕至少1億年。
由於地球的地質活動非常活躍，科學家要了解過去的地球非常困難，但是有一種材料卻是個例外，那就是鋯石晶體。
鋯石晶體，圖源：Rob Lavinsky
早期的地球非常炎熱，整個星球都是熔融的狀態，較重的物質在這個時期沉入了地球核心，而較輕的物質被推送到地球表面，變成後來的地殼。
但是，來自早期地球核心的強大熱量推動了快速而強烈的地幔對流，使得地殼迅速循環到地幔中。
這樣的事情地球還在不停地發生，只是相較於早期地球顯得更加「溫柔」而已。
也正因為如此，地球上很難保留早期地球的痕迹或資訊，科學家現在甚至都不確定最早的地殼是什麼材料，不過最大的可能是玄武岩。
圖註：地球結構
鋯石晶體強大的耐高溫和耐高壓屬性，讓它成為研究早期地球的一個重要資訊來源，但是目前已知最古老的鋯石晶體只有44億年左右的歷史，這已經是目前地球上發現的最古老材料了。
而作為對比，阿波羅號帶回來的月球岩石，以及落在地球上的月球隕石，它們最古老的一些達到了45億年以上。
很多作者可能以此推斷月球的比地球更古老，特別是以前那些人類未解之謎里，經常會有這樣的說法。
事實上，這只是地球比月球地質活動更加活躍而已，而月球在形成後的1.5-2億年之間就停止了地質活動。
圖註：阿波羅 17 號的月球玄武岩
月球如何形成的？
沒人經歷過月球的形成，現在要了解月球是如何形成的，只能通過已知的事實來「編故事」。
在太陽系，氣態巨行星往往擁有許多天然衛星，比如土星現在已知就有12顆較大的天然衛星，這是因為氣態巨行星自身的品質很大，它們可以捕獲這些巨大的衛星。
但是，地球是岩石行星，它沒有足夠的品質捕獲月球這麼大的天體，至少可以說捕獲會非常困難，特別是它們彼此距離這麼近。
圖註：阿波羅8號任務拍攝的地球
其實，地球的天然衛星遠不止月球一個，只是許多都非常非常小，也非常遠，這些大多就是地球捕獲的，它們繞地球運行的時間一般也都不會很長。
在以前，人們更普遍地認為地球和月球是共同形成的，這個假說可以解釋月球當前的位置，但是通過簡單的計算就能知道，月球的密度遠低於地球，如果兩者是共同形成的，那麼意味著它們應該是有相似的密度，或者說都有一個重元素核心，很明顯月球沒有。
月球很大，同時距離宿主行星較近，以及密度較小，這三點事實可以排除掉行星天然衛星的兩個主要來源——捕獲和共同形成。
早期太陽系，圖源：NASA/JPL-Caltech
我們可以整理下前面提到的其它數據：
首先，月球古老的樣本有45億年，這可能意味著它和太陽系的年齡大致相同。
其次，從月球的樣本中還可以知道，月球的組成和地球非常相似；同時還得到了一個關鍵資訊——地球和月球的氧同位素比率表明它們起源於太陽系的同一部分。
第三，科學家其實早就發現，地球的自轉速度在它這個距離上（距離太陽的距離）是比較快的。
結合所有這一切，這個故事應該是這樣的：
月球的撞擊假說，圖源：NASA/JPL-Calte
大約 45 億年前，也就是地球形成後的大約 7000 萬年，這時候行星體受到各種小行星的撞擊非常普遍，但是地球引來了一個超大小行星撞擊——現在這顆小行星被稱作忒伊亞，它的大小和現在的火星差不多。
這次史詩級的撞擊導致較輕的物質飛到地球上空，經過幾千年的時間，這些物質形成了現在的月球。
這種撞擊假說（我們就稱這個為撞擊假說吧）可以解釋為什麼月球的組成都是較輕的材料，以及其它幾乎所有的奇怪事實。
但除了一點，撞擊假說中大部分現有模型都有一個前提，就是最早的月球組成至少需要60%忒伊亞原有材料，但是從現有的月球樣本來看，地球和月球成分最多相差百萬分之幾。
但不管怎麼樣，現在撞擊假說是月球形成最主流的一種解釋，有一些難以解釋的地方也是正常的，畢竟現在月球樣本非常有限，而且來源的地區也非常單一。
最後：為什麼月球看起來和太陽一樣大？
月球看起來非常巨大的原因是它離地球很近，至於為什麼它會看起來和太陽一樣大，原因是太陽比月球大400倍左右，而它們的距離也正好差了400倍。
如果再深究的話，只能說這真的是巧合，我們正好處在了月球和太陽看起來一樣大的階段。
圖註：不同視角下月球和太陽比較
由於月球引力與地球海洋的相互作用，月球事實上一直在遠離我們，大約每年都會拉遠3.8厘米。
在遙遠的過去，月球離地球足夠近，那時候的月球看起來比太陽大許多，所以當時的生物在日全食看不到美麗的日冕。
而大約 5000 萬年後，月球將足夠遠，那時我們的後代只能看到日環食，而沒有日全食。
