超级计算机模拟宇宙大碰撞结果：月球形成或仅用数小时而非千年

10月7日报道 据美国趣味科学网站10月5日报道，月球是如何形成的？超级计算机可能刚刚找到答案。

一项新研究表明，月球可能是在一次巨大撞击把地球撞掉一大块并将脱离的部分抛入太空后迅速形成的。

报道说，自上世纪70年代中期以来，天文学家们一直认为，月球可能是由地球与一颗名为忒伊亚的火星大小的古老原行星相撞形成的：这次巨大的撞击可能造就了一个庞大的碎片地带，而该碎片地带经过数千年的时间慢慢形成了月球。

但是，一项基于超级计算机模拟结果的新假设认为，月球的形成或许根本不是一个缓慢、渐进的过程，相反只花了短短几小时。

科学家们10月4日在《天体物理学杂志通讯》上发表了他们的研究结果。

为了研究撞击导致月球形成的各种可能的情形，新研究论文的作者们求助于一个名为“具有相互依赖细颗粒任务功能的光滑粒子流体动力学”的计算机程序。该程序专门用于精密地模拟对大量物质起作用的复杂和不断变化的引力和流体动力网。要精确地做到这一点可不是简单的计算任务，于是科学家们用一台超级计算机来运行这个程序。这台超级计算机就是英国杜伦大学名为“宇宙学机器”（COSMA）的系统。

报道称，通过利用COSMA对数百次角度、旋转方式及速度各异的地球-忒伊亚撞击进行模拟，这些研究人员成功地以前所未有的分辨率为这次天体大碰撞的后果建模。这些模拟的分辨率由其所使用的颗粒数目决定。杜伦大学的计算宇宙学家雅各布·克格赖斯说，对于巨大的撞击来说，标准的模拟分辨率通常在10万到100万个颗粒之间，而在这项新研究中，他和研究伙伴们在模拟过程中使用了多达1亿个颗粒。

克格赖斯说：“在采用较高分辨率的情况下，我们可以研究更多细节。”

这次分辨率较高的模拟显示，月球是在几小时内由被抛出的地球碎块和忒伊亚碎片形成的，这就提出了月球一次形成理论。该理论可以为月球的明显特性——比如其宽阔且倾斜的运行轨道、其部分熔化的内核及薄薄的月壳——提供清晰、简洁的解释。