忒伊亚 地球自转的起源：忒伊亚大碰撞

大碰撞理论是解释月球形成原因和过程的假说。这个假说认为，大约45亿年前，地球与火星大小的天体相撞，剩下的碎片形成了月球。这个撞击地球的天体叫做忒伊亚，是希腊泰坦神话中月亮神塞勒涅的母亲的名字。

大碰撞虚像图

大碰撞理论是目前最流行的科学假说，支持的证据包括:地球自转和月球公转方向一致，月球曾经有过熔融表面，月球的铁芯较小，密度低于地球，其他行星系统类似碰撞获得的证据，太阳系形成的主流理论。最后，月球和地球岩石的稳定同位素比例相同，这意味着相同的起源。

虽然是目前最好的月球形成假说，但大碰撞理论仍存在一些缺陷。理论上，大碰撞产生的高温会形成全球性的岩浆海，然而没有证据证明重物质沉入地幔。目前还没有一个模型可以完美的解释从大碰撞到月球形成的过程。其他问题包括月球何时开始失去其挥发性物质，以及为什么也发生过碰撞的金星没有卫星。

1898年，乔治·达尔文提出月球和地球曾经是一体的。他认为月球是通过离心力与熔融的地球分离的。这种说法成为当时学术界的主流。另外，经过牛顿的力学计算，达尔文得出结论，过去月球的轨道比现在更靠近地球，随着时间的推移，月球逐渐远离地球。这一现象已被美国和苏联通过月球激光测距实验所证实。然而，达尔文无法解释为什么月亮总是以同样的面孔面对地球。1946年，哈佛大学的雷金纳德·奥尔德沃斯·达利(Reginald Aldworth Dali)调整了达尔文的假设，即月球的形成是由撞击而不是离心力引起的。但在1974年之前，达利的解释被忽略了，直到1975年威廉·肯尼斯·哈特曼博士和唐纳德·道斯博士在伊卡卢思发表论文，这种想法才被重新注意到。他们认为，在行星形成末期，形成了几颗卫星大小的恒星，其中一颗与地球相撞，在碰撞过程中喷出了大量的尘埃，但缺乏波动性的尘埃形成了未来的月球。这个理论可以解释月球独特的地质和化学性质。

加拿大和美国的天文学家阿拉斯泰尔G.W卡梅隆和威廉·r·沃德也提出了类似的假说，认为火星大小的天体与地球相切碰撞形成月球。在这个假设中，碰撞导致天体外的大多数硅酸盐被蒸发。但是金属的核心不会汽化，所以由于碰撞而汽化送入地球轨道的物质几乎都是硅酸盐，未来月球形成时会缺铁。此外，更多的挥发性物质可能在碰撞后离开太阳系，而硅酸盐则倾向于聚集成天体。

泰娅是以古希腊泰坦神话中的泰坦女神泰娅命名的，她是塞勒涅的母亲。这个名字最早是由英国地球化学家亚历克斯·n·哈利德在2000年提出的，并被科学界所接受。根据目前的行星形成理论，忒伊亚是一颗存在于45亿年前的原行星，大小与火星相似。在地球形成的过程中，它与几十颗原行星相撞，忒伊亚和地球在月球上的“大碰撞”只是其中之一。

天文学家认为，大碰撞发生在大约44亿到44.5亿年前，大约在太阳系形成后3000万到5000万年。用天文学术语来说，撞击的速度很慢，当地球几乎完全形成时，忒伊亚以斜角撞击地球。“后撞击”的计算机模拟结果表明，撞击角约为45°，初速度小于4 km/s，Teia的铁芯沉入早期地核，同时它们的地幔相互混合。然而，地球的很大一部分和忒伊亚的地幔被抛入了环绕地球的轨道。这些物质很快融合形成了月球。一些物质进入围绕太阳的轨道，稳定地停留在它们的开普勒轨道上，因此地月系统很可能在以后撞击它们。

计算机模拟的结果估计，Teia大约20%的物质将成为地球周围的碎片，这些碎片的一半将合并形成月球。地球从这次撞击中获得了巨大的角动量和质量。不考虑撞击前地球的自转速度和倾角，撞击后的地球一天只有五个小时，地球赤道和月球轨道共面。

关于月球起源的其他假说包括:月球是由离心力从熔融的地球表面剥离出来的；月球来自其他地方，然后被地球引力场捕获。或者地球和月球在同一时间、同一地点由同一吸积盘形成。这些假说都不能解释地月系统的高角动量。当前的地球自转周期是初始自转受其他因素影响的结果，包括潮汐力和忒伊亚碰撞假说。