月球的起源一直是天文學界備受關注的話題，而忒伊亞——這顆曾與地球發(fā)生劇烈碰撞的天體，如今正通過科學家們對巖石樣本的深入研究，逐漸揭開神秘面紗。自阿波羅計劃將月球巖石帶回地球后，科學家們便發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的現(xiàn)象：月球與地球在物質構成上有著驚人的相似性。兩者均由硅酸鹽構成的殼幔包裹著鐵鎳核心，這種相似性促使大碰撞假說應運而生，認為月球是地球與忒伊亞碰撞后飛濺碎片聚合形成的。

然而，這一假說在解釋忒伊亞的起源時卻遇到了難題。忒伊亞究竟來自太陽系的哪個角落？這個問題困擾了科學家數(shù)十年。為了找到答案，研究團隊將目光投向了元素的同位素比例。同位素是同一種元素的不同形式，它們具有相同的質子數(shù)但中子數(shù)不同，就像一對體重不同的雙胞胎。在太陽系形成初期，原始星云物質的分布并不均勻，不同區(qū)域的同位素比例存在差異，這種差異被稱為核合成異常。更重要的是，這種比例一旦形成便非常穩(wěn)定，幾乎不受行星內部地質活動的影響。

科學家對阿波羅任務帶回的月球巖石進行了詳細分析，發(fā)現(xiàn)月球上氧、硅、鈦等元素的同位素比例與地球幾乎完全一致。在整個太陽系中，再也找不到第二個與地球如此相似的天體。這一發(fā)現(xiàn)表明，月球與地球必然有著共同的起源。但按照大碰撞假說，月球作為地球與忒伊亞碰撞的產物，其同位素中理應包含忒伊亞的成分。然而，目前檢測到的卻只有地球的同位素特征，這一矛盾被稱為月球同位素危機，成為大碰撞假說長期未能解決的難題。

為了破解這一謎團，研究團隊采取了雙管齊下的策略。他們不僅分析了6份阿波羅任務帶回的月球樣本，還研究了15塊來自地球地幔的巖石樣本。由于地幔位于地球內部數(shù)千公里深處，人類無法直接獲取其巖石。科學家們通過火山噴發(fā)這一自然現(xiàn)象，間接獲得了地幔的原始信息。火山爆發(fā)時，地幔中的巖漿被帶到地表，冷卻后形成的巖石保留了地幔的成分特征。研究團隊對這些樣本進行了高精度的同位素分析，重點檢測了鉻、鉬、鋯等更能反映天體起源的關鍵同位素。

經(jīng)過復雜的模型計算和數(shù)據(jù)比對，研究團隊得出結論：忒伊亞的誕生地比地球更靠近太陽，距離太陽不到1個天文單位，即位于地球軌道內側附近。這一發(fā)現(xiàn)證實了忒伊亞并非從太陽系外圍闖入的不速之客，而是地球的“鄰居”。這一結論不僅解決了大碰撞假說中的兩個核心難題，還為理解早期太陽系的演化提供了新的視角。

首先，月球與地球的同位素相似性得到了合理解釋。由于兩者在同一區(qū)域誕生，原始星云物質的同位素比例本就相近，碰撞后形成的月球自然繼承了地球的同位素特征。其次，碰撞概率的問題也迎刃而解。如果忒伊亞來自太陽系外圍，它與地球發(fā)生碰撞的概率極低；但作為地球的鄰居，兩者在軌道演化過程中相遇的概率則大大增加。

這一發(fā)現(xiàn)還對現(xiàn)有的太陽系演化理論提出了挑戰(zhàn)。此前，天文學界普遍認為木星形成后曾向內遷移至火星軌道附近，再在土星的引力作用下向外遷移，這一過程對內太陽系產生了巨大的引力擾動。而忒伊亞作為地球的鄰居，其存在表明內太陽系的形成環(huán)境可能比之前想象的更為復雜。