有天文爱好者提问:“地球的引力比月球大,应当更容易吸引陨石撞击,但月球却有更多陨石坑,是为什么?”这是个非常好的问题,下面我们来详细回答。
这个问题让我不由得想起了另一个说法:月球是地球的忠诚卫士,帮地球挡住了大量陨石——看一看月球上密密麻麻的陨石坑就知道啦!
这个说法你觉得对吗?
我要说:“不对!”
实际上,作为天体而言,不论是地球还是月球,质量都太小了,引力都很弱,很难捕获附近的小天体改变轨道撞上去。但是,据估计,每天都有高达100吨的太空物质掉落到地球上。它们是怎么来的呢?并不是被地球引力吸引过来的,而是在绕太阳运行时碰巧撞上了地球。这就好像公路上两辆车发生了剐蹭事故,你能说是它们互相的引力把它们吸到一起的么?
所以,回到本篇的问题,前半部分就有答案了,那就是:地球的引力确实比月球大,但仍然很小,不足以吸引多少陨石撞过来。陨石撞击地球或者月球的原因是它们在绕太阳运行时碰巧撞了上来。
因此,说月球是地球卫士的说法也是不对的。陨石从整个空间四面八方撞过来,而月球只是离地球很远的一个很小的球,它能帮地球挡住的撞击数量基本可以忽略不计,倒是地球因为体积更大,帮月球挡住的撞击还要多一些才对。
至于这个问题的后半部分,要从以下几个方面来回答。
月球上为什么有这么多陨石坑?原来,在太阳系形成之初,太阳系里的小天体(有的个头可以非常大)比现在多得多,撞击发生的频率也比现在高得多。月球上的大部分陨石坑,尤其是绝大部分大型陨石坑,都是那时候形成的。不过,从大约39亿年前之后,内太阳系里小天体撞击的频率发生了巨大的下降,因为这里的绝大多数小天体都已经撞到了大天体上,或者被抛到了太阳系外部遥远的地方。
地球的形成时间应该比月球早(详见另一篇问答:《月球如何诞生?为什么地球没有其他的小卫星?》),也经历了太阳系早期的密集撞击阶段,地球上的陨石坑密度应该跟月球上差不多啊,为什么现在几乎看不到几个?
让我们想想,地球跟月球有什么关键性的不同?
对了,是活力。
地球一直是一个十分有活力的星球,有板块运动(会导致沧海桑田的巨大变化)、大气运动(比如风化)、水循环(比如水蚀)、地震等。所以,几十亿年前的陨石坑不可能保存到现在,就算是几万年前的陨石坑,大部分也会被侵蚀得面目全非让人很难看出来,只有在地质条件相对稳定的地方才能保留得好一些。
反观月球,在密集撞击阶段后,又经历了一次大规模的火山活动(关于这次火山活动造成了什么后果,感兴趣的朋友可以阅读另一篇问答:《为什么月球正面的撞击 坑比月球背面的少?》),然后就一直处于休眠状态,其表面没有水也没有大气,所以陨石坑可以很稳定地长时间保留下去。这就是月球上为什么有这么多陨石坑的原因。