月球一直是人类感兴趣的一个话题。但直到伽利略时代，研究人员才开始认真研究它。在近五百年的时间里，研究人员对月球是如何形成的提出了各种各样、极具争议的观点。苏黎世联邦理工学院的地球化学家、宇宙化学家和岩石学家现在则对月球的起源故事有了新的认识。
该研究小组的研究结果最近发表在《Science Advances》上，其证明了月球从地球地幔中获得了本土惰性气体--氦和氖。这一发现加强了对已被广泛接受的“巨大撞击”理论的严格约束，该理论认为地球和另一个天体激烈碰撞后形成了月球。
从月球到南极洲的陨石
Patrizia Will检查了NASA为她在苏黎世联邦理工学院的博士工作提供的南极收集的六个月球陨石样本。这些陨石是由玄武岩构成，玄武岩则是在岩浆从月球内部涌出并迅速冷却时产生的。在它们形成后，额外的玄武岩层开始覆盖它们并使岩石免受宇宙射线，特别是太阳风的影响。冷却过程导致了在岩浆中发现的其他矿物中产生了月球玻璃颗粒。
Will和研究小组发现，这些玻璃颗粒仍有来自月球内部的氦和氖的化学指纹（同位素特征）。他们的结果提供了令人信服的证据以证明月球继承了地球本土的气体。“第一次在月球的玄武岩材料中发现太阳气体，而这些气体跟月球表面的任何暴露无关，这是一个令人兴奋的结果，”Will说道。
由于没有大气层的保护，小行星不断地砸向月球表面。很可能需要一次高能量的撞击才能将陨石从熔岩流的中间层弹出，这类似于被称为月球海的广阔平原。最终，这些岩石碎片以陨石的形式进入地球。许多这些陨石样本是在北非的沙漠中捡到的，或在本例中，在南极洲的 “寒冷沙漠”中捡到，在那里它们更容易被发现。
在苏黎世联邦理工学院的惰性气体实验室里有一台最先进的惰性气体质谱仪，名为Tom Dooley--在感恩而死的同名歌曲中唱到过。该仪器的名字来自于以前的研究人员，他们曾一度将高度敏感的设备悬挂在实验室的天花板上以避免日常生活中的振动干扰。
通过使用Tom Dooley仪器，研究小组能够测量来自陨石的亚毫米级玻璃颗粒并排除了太阳风作为检测到的气体来源。他们检测到的氦气和氖气的丰度比预期的高得多。
Tom Dooley非常敏感，事实上，它是地球上唯一能探测到如此最低浓度的氦和氖的仪器。它被用来探测默奇森陨石中70亿年前的颗粒中的这些惰性气体--这是迄今为止已知最古老的固体物质。
知道在NASA庞大的约7万块经批准的陨石收藏中寻找什么代表着向前迈出了一大步。苏黎世联邦理工学院教授Henner Busemann是地外惰性气体地球化学领域的世界领先科学家之一，他说道：“我坚信，将有一场研究陨石材料中重惰性气体和同位素的竞赛。”他预计，很快研究人员将寻找诸如氙气和氪气等更难识别的惰性气体。他们还将在月球陨石中寻找其他挥发性元素如氢或卤素。
Busemann评论道：“虽然这些气体不是生命所必需的，但了解这些惰性气体中的一些是如何在月球的残酷和暴力的形成过程中幸存下来的将是非常有趣的。这样的知识可能有助于地球化学和地球物理学的科学家创建新的模型，更普遍地显示这种最易挥发的元素如何在我们的太阳系和其他地方的行星形成中幸下来。”
汽车大小的小行星2024 XS2在地球和月球之间飞驰
一位艺术家绘制的小行星在地球附近飞驰的插图。（图片来源：uux.cn/ESA-P.Carril）（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（JKeith Cooper）：12月6日，一颗汽车大小的小行星在距离地球和月球约一半的地方经过，结束世界各地小行星观察者忙碌的一周。这颗约15英尺宽（4.6米）的小行星名为2024 XS2，于美国东部时间今晚9:47（12月7日星期六格林尼治标准时间0247）在未来10年内最接近地球。据TheSkyLive报道，2024 XS2将距离我们的星球仅122000英里（196000公里），其亮度足以在业余望远镜拍摄的长曝光照片中可见。（相比之下：月球绕地球运行的平均距离约为238900英里，即384500公里）。然而，如果你在北半球，观看条件不会很好：这颗小行星将在Dolphinfish和Reticulum两个星座之间穿越南部天空时最接近地球。2024 XS2于今年3月被发现，属于阿波罗级小行星，是近地空间岩石中数量最多的一组，它们比地球更靠近太阳，沿途穿过太阳轨道。今晚的近距离接近发生在西伯利亚上空一块28英寸宽（70厘米）的太空岩石爆炸成壮观火球的三天后。据信，这块太空岩石碎片降落在奥列明斯克市附近，当地时间12月4日凌晨1:15（12月3日美国东部时间上午11:15），该市的多名摄影师捕捉到了这一事件。这颗名为C0WEPC5的小行星的撞击是2024年的第四次，也是根据之前的轨道计算成功预测和观测到的第11次。曾经被认为对地球有潜在危险的一块更大的太空岩石，在C0WEPC5撞击我们仅数小时后就安全地错过了地球。这块太空岩石，即1000多英尺宽（300米）的2020 XR，于美国东部时间12月4日凌晨12:27（格林尼治标准时间0527）最接近地球，距离地球137万英里（220万公里），大约六个地月距离。天文学家目前监测着大约34000颗近地小行星，这些小行星在距离地球轨道2800万英里（4500万公里）以内经过。一颗宽度超过460英尺（140米）、接近地球轨道465万英里（748万公里）的近地小行星被认为具有潜在危险。天文学家目前监测着大约2300颗潜在危险的小行星。
玉衡-尼亚加拉火球事件导致发现已知最小的小行星
（神秘的地球uux.cn）据西安大略大学（Jeff Renaud）：在西部大学和洛厄尔天文台领导的一项国际研究中，科学家们描述了一种研究近地小行星的开创性综合方法，该方法主要基于2022年11月在尼亚加拉地区坠落陨石的火球事件。太空科学家通过将亚利桑那州的望远镜观测结果与西部安大略省南部流星网络摄像机于2022年11月19日拍摄的火球（一种异常明亮的流星）视频进行比较，确定了小行星2022 WJ1（WJ1）在进入地球大气层时断裂之前的成分和大小。今天发表在《行星科学杂志》上的这项研究具有重要意义，不仅因为它揭示了迄今为止太空中最小的小行星WJ1的关键细节，而且还为研究影响地球的其他空间物体建立了方法。这是首次使用望远镜观测和相机捕捉来研究同一空间物体。WJ1的大小是由亚利桑那州4.3米长的洛厄尔发现望远镜（LDT）确定的。LDT的观测结果显示，WJ1的表面富含二氧化硅，这意味着它具有中等至高的反照率（反射光）。天文学家利用反射光计算直径，其范围在40至60厘米（16至27英寸）之间，使其成为有记录以来最小的小行星。结合两种技术西方物理学和天文学副教授Denis Vida说：“这只是撞击前发现的第六颗小行星。”。“我们的新方法是通过太空观测发现一颗小行星，然后用地面相机对其进行观测，这使我们能够确认我们的估计与使用完全不同的方法得出的估计非常吻合。”利用西方的流星相机网络，西方太空科学家捕捉到这颗小行星进入伦敦上空大气层，在圣凯瑟琳附近结束。基于Western火球观测的建模给出了与LDT发现的小行星相同的初始直径和成分估计。火球网络和望远镜方法也在WJ1到达地球之前的轨道确定上达成了一致。洛厄尔天文台博士后助理Teddy Kareta说：“这是第二次在小行星撞击地球之前用望远镜对其进行有意义的表征。”。“这证明了我们的好运和准备，但这也归功于关心保护地球免受这些撞击者影响的社区学会了更好地合作。”望远镜和火球相机的数据都表明，WJ1属于S球粒陨石类天体，它们是富含二氧化硅的石质天体（因此被命名为“S”）。它们是太阳系中最古老的天体之一，也是撞击地球最常见的陨石类型。卡雷塔说：“望远镜和火球相机数据之间的首次比较非常令人兴奋，这意味着我们将能够更详细地描述下一颗撞击地球的小行星。”。可能并非所有WJ1的碎片都在地球大气层中燃烧殆尽。虽然最初的陨石搜索和尼亚加拉地区的一些居民已经搜索了陨石碎片，但到目前为止还没有找到。预测的秋季区域大部分位于安大略湖的水下。对于陆地上的秋季区域，没有计划进行任何进一步的官方搜索。西方地球科学副教授、流星物理小组研究员菲尔·麦考斯兰说：“两年后，任何落在陆地上的陨石都会与景观融为一体。”。“也就是说，该地区有人在寻找，知道该找什么。在未来的几个月和几年里，我们可能仍然会幸运地在今年秋天找到一两颗陨石。”一条偶然的道路WJ1于2022年11月由亚利桑那州图森市的卡塔利娜巡天首次发现。不久之后，天文学家预测该天体将在三小时内撞击地球。这为科学家们提供了足够的时间，在物体仍在太空中时对其进行望远镜观测。它还为天文学家提供了时间来收集小行星的精确位置和运动，以完善其轨道。这些因素共同作用，使我们能够更准确地确定小行星将在美国和加拿大边境的五大湖上空进入地球大气层的位置。预测的撞击地点被证明是偶然的，正好落在西部同一地区的流星观测相机网络的中间。关于小行星撞击的几个小时的预警使西方流星物理小组和西方地球与太空探索研究所的几名成员有时间开车并找到晴朗的天气来观察即将到来的物体，这是历史上第一次提醒观察者看到天然火球。显示2022 WJ1穿过LMI视场的三幅图像序列。每个单独的条纹是WJ1在单独的十秒长图像中移动了多远。图片来源：uux.cn/Teddy Kareta/Lowell天文台西方物理学和天文学教授Paul Wiegert是这项研究的合著者，他很早就得到了警报，在凌晨3:30左右看到了火球。Wiegert在活动结束后说：“我在西部校园的布雷西亚山上观看。虽然寒冷多风，但这座山向东看得很清楚，我原本以为只会看到远处的闪光。然后火球突然出现，几乎从头顶飞过。在破碎的云层之间很容易看到，明显呈橙红色。”。驻扎在亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的LDT。，是望远镜观测的理想选择。它快速稳定的跟踪能力意味着它可以跟上小型快速移动的近地小行星。Kareta恰好计划在那天晚上用LDT进行观测，他和他的团队对这颗小行星进行了大约一个小时的成像，然后它就消失在了地球的阴影中。卡雷塔说：“当我们失去小行星时——当它变得太暗而无法在我们的图像中看到时——我们让望远镜以每秒5度的速度移动，试图跟上它。这足够快了，以至于大多数其他望远镜不得不更早地放弃。”。“这颗小行星碰巧在夜间飞越亚利桑那州的黑暗天空，然后在西部优秀的相机网络上燃烧，这是非常幸运的。很难想象有更好的情况来进行这种研究。”
