美国登月宇航员带回22千克月球样本，分析结果给出月球的起源！

1969年7月20日，美国宇航员首次踏足月球表面，那是人的一小步，却是人类的一大步，他们的登月舱登陆在坚硬的火山岩平原，那里叫做宁静海，宇航员Buzz Aldrin描述了看到的广阔荒凉的景象。

同时宇航员带回了48磅（约22千克）月球的岩石和土壤，休斯顿约翰逊航天中心的地质学家当时急切地等候着他们的归来。样本第一次被带回的刺激就像触电一样，没有人真的完全知道自己所期待的。科学家当时立即意识到带回的玄武岩，开始研究带回的样本。事实上玄武岩非常像在夏威夷看到的石头。

美国航天局的地质学家私下希望看到的不仅仅是玄武岩，而是另外一种石头，叫角砾岩。角砾岩形成于小行星撞击。想象下，如果一个巨大的物体撞击月球，将会非常混乱，将会撞出碎片，碎片将会飞起形成弹坑，结束后在月球上看到许多弹坑，碎片乱七八糟地堆积在弹坑的四周，接着碎片会由弹坑产生的热融合在一起，转化成岩石，看起来非常混乱，石头里各种碎片有不同的大小，不同的形状，在地球上就没有看到过这样的。

月球吃透不久就开始讲述了迷人的故事。首先石头和土壤的样本包含的粒子，标志了在形成之前月球必定覆盖了厚厚的广阔的火山熔岩，这个从发现得到的补充概念是石头缺少值得注意的，被科学家称之为“挥发性成分”的东西。

挥发性成分是那些容易挥发的元素，是在加热石头时消失的，挥发性成分包括水，钾等等。如果将地球与月球岩石比较，会发现月球岩石非常的干，就像被加热过的，就像失去了挥发性成分。

但是顺着这个对比，月球样本也显示出在月球表面与地球上的岩石土壤之间，至少有一个令人吃惊的相似之处，个别元素的同位素像氧有些特别，氧有不同的形态。月球与地球相比，有着不同形态的相同比率，但是我们掌握的来自太阳系其他地方的所有石块，那些从太空落下的陨石，都具有不同的氧同位素的比率，那些东西表明月球的物质与地球的物质非常地相似。

最后月球样本提供了关于月球地质构造的一个有力的证据，天文学家试图了解月球的起源仍然感到困惑。

对于亚利桑那州图森的行星科学学会的William Hartmann，月球石块透露了一点信息支持了一些想法，他几乎研究了十年。60年代早期，Hartmann是亚利桑那大学的研究生，参与了一个项目，为月球冲击坑绘制地图，从巨大的盆地，或许多看得见的最小的坑着手。

这一切让Hartmann认识到，在60年代绘制的大盆地的地图实际上是撞击的特征，很大的小行星撞击了月球，产生了那些巨大的爆发，某些宽达600英里，到底是多大的物体做到了这一点？大概有100英里宽。所以有大的物体游荡在太阳系里，当地球形成时，撞击着行星。

对于Hartmann来说，那个100英里宽的小行星撞击行星的概念提出了两个问题：行星大小的物体曾经碰撞过吗？能够与月球的形成有关联吗？

1972年，Hartmann和伙伴图森天文学加Don Davis编写了一个计算机程序帮助解决这些问题。程序粗略地模拟了早期太阳系的成长过程，天文学家希望看到会有其他行星物体在地球附近形成，并能够撞击它。这个概念是，如果那里有一些其他的物体并且最终撞击地球，将从地球撞击出这所有的地壳物质，同时也有撞击者自身，可能月球是在那个外面形成的。

确定充分的模拟表明第二个行星会在地球默认的地带形成，其大小相当于火星的大小，那不是月球，因为它与地球有着相同的元素，所以它应该有着与地球一样的铁核和密度，月球当然不是这样的，但科学家们也并不否认当碰撞后的粒子进行了各种演变，而如今没有一个完美的理论解释月球的形成，而巨大撞击理论是最为科学家们所接受的，尽管它也并不完美！