爱华网月球起源与大陆漂移原动力
Origin of the Moon and Motive Power ofContinental Drift
王立章
吉林 吉林热电厂（132021）
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二〇一一年四月十日
目录
摘要
1. 前言
2. 月球起源猜测
3. 理论根据
3.1天体碰撞
3.2 大陆漂移的必要条件－华容道的启示
3.3太平洋的形成
3.4海岭的疑问
3.5东非大裂谷的佐证
3.6月球上的现象
3.7残块的物理参数
4. 结论
5. 解析月球之谜
5.1 质量问题
5.2成分问题
5.3 轨道问题
5.4 月球的年龄问题
5.5 月球的内部空洞之谜
5.6 月球背面比正面的环形山多之谜
6. 解析地球之谜
6.1 太平洋的形成之谜
6.2 大西洋的形成之谜
7. 遗留问题与建议
7.1 残块携带地壳与地球分离时间和速度的计算
7.2宇宙射线的强度对月球年龄的影响
7.3 月球重力集中问题
参考文献
月球起源与大陆漂移原动力
Origin of the Moon and Motive Power ofContinental Drift
王立章
吉林 吉林热电厂（132021）
摘要：通过对地球的大陆漂移理论和太平洋的成因以及地球、月球的一些现象进行分析，提出月球形成的“碰撞穿行”说法：即月球是因为地球被一次宇宙某星球的爆炸或一颗白矮星与另一颗伴星碰撞后产生的残块从正面撞击穿过地球并带走一部分地壳而形成的。这个说法可以系统地解释地壳运动及运动的原始动力、大陆板块形成原因以及月球的一系列自然现象。
Abstract: Upon analysis on the theory of continental drift andthe origin of the Pacific Ocean, as well as certain phenomenon ofthe earth and the moon, a statement of colliding and passingthrough has thus been formed, namely, the Moon was formed by thedebris that had been caused by the explosion of the earth afterbeing hit by a celestial body of cosmos or by the explosion of awhite dwarf colliding with another companion star, by frontallycrashing and passing through the earth and carrying off a part ofearth crust. This statement could systematically explain a serialnatural phenomenon such as crustal movement, original power ofmotion, the cause of the formulation of continental plate, and theformulation of the Moon.
关键词 月球起源 残块高密物质 穿行 大陆漂移原动力
Key words: the Moon, origin, high-intensity substance, passthrough, continental drift, original power
1. 前言
对于月球的成因有三种最基本的说法：即“地球分离说”、“同源说”和“俘获说”。但现在还没有一种说法被普遍公认。近来有几种“碰撞”说法，其中一种是说月球是在地球还处在熔融状态时被一个火星大小的小行星撞击后形成的。小行星将地球从边缘处直接撞出一些物质，这些物质后来聚合成月球[1]。但这种说法还不能解释大陆漂移的源动力问题。另外可以试想，火星半径为3395km，地球半径6378km，这么大的两个天体相撞击，哪个能完整的保存下来呢？非都粉碎不可。
笔者对“地球分离说”和“同源说”也表示赞同和关切，但两种提法我认为不确切。根据种种资料分析，月球确是地球的一部分，同源是自然的。原为一体，能不同源吗。而两种说法都不能找出完整的科学证据。那么月球究竟是怎么形成的呢？原来月球确是地球的一部分，但不是“挤”，也不是“甩”，而是从正面被“撞”出去的。暂且叫做月球起源的“穿行说”。
2. 月球起源猜测
月球究竟是怎么形成的呢？笔者现提出如下猜测：
大约在2.5亿年前，一颗超新星爆炸或一颗白矮星与另一颗伴星碰撞后产生的一块质量大约为7.5×1018t（75亿亿t）、直径约为20km～30km、密度约为450000t/m3～2250000t/m3的“高密残块”（以下简称残块，着重说明密度大时亦称“高密残块”）以大约100km/s的高速度飞向太阳系，由于它飞行路线与太阳系运行轨道面成某一角度，而地外行星又离地球非常远或处在太阳系的另一侧，没有拦截到这个不速之客。不料我们的地球运行轨道与残块行走路线正好相交，在地球引力作用下飞向地球，与地球正面相撞。由于残块密度高，它与地球相比，尤如石子穿鸡蛋。它飞快的从墨西哥弯（墨西哥弯原与非洲西部为一点）或西班牙附近进入地壳。由于它质量、密度、直径都正好相当，进入地壳时将地壳撞出裂缝进入地球腹内。这时它的速度还是很快的，在地球腹内继续猛钻，扰得地幔紊乱，原来撞击出的地壳裂缝还在延伸。就在它从地球的另一面冲出地壳时，将地壳撞出一块，同时还带出一部分岩浆。这个撞出点就是现在的太平洋。由于撞出时的方向、速度相当，在地球引力作用下速度不断减慢，便逐渐停留在月球现在的轨道上成了地球的卫星。
而地球呢，则由于残块的撞击，地壳被撞裂，形成地壳板块，诱发大量火山喷发。残块撞出地球时又带走了一块地壳，造成太平洋板块地壳缺失。地球的质量中心偏离几何中心，地球失去平衡。开始是残块的撞击所产生的冲击力占主导作用，各个板块以撞击点向四周呈辐射状移动；北美板块向西北移动；南美板块向西南移动；非洲板块向东移动；欧亚板块向东北移动。由于原来的印度板块质量相对比较小，受到的冲击能量相对比较大，便很快与非洲板块分离。板块分裂形成大西洋。随着时间的推移，冲击力逐渐减小，板块受地球向心力和偏向力作用越来越明显，要向赤道靠拢。因此印度板块绕了一个弯曲的弧形路线最后与亚欧板块会合，互相挤压，形成了青藏高原，挤压缝合处，出现了喜马拉雅山脉。由于印度板块在向赤道方向运动时还向东移动，在西藏东部，云南北部将亚欧板块挤压形成皱褶地貌。
而在太平洋周边，由于各个板块还不断的向太平洋移动，它推动太平洋边缘，形成环太平洋山脉和弧岛，而岛弧正是大陆板块覆盖太平洋板块的地方，岛弧的边缘将太平洋板块压入下陷从而形成海沟。
3. 理论根据
3.1天体碰撞
根据现在研究结果，某些恒星在进入消亡期时，会发生超新星爆发。这往往会使恒星解体，爆发后的碎块无约束地抛向宇宙空间，而且速度很大[2]。毫无疑问，这些无约束的碎块最后必然要有一个归宿。有的被临近的恒星俘获，直接进入恒星的怀抱，有的被恒星吸引成为自己的行星，有的竟然像走迷宫一样会跑出好远，来到我们的太阳系。这在宇宙空间是经常发生的现象。据猜测，火星与木星之间的小行星带就可能是由于很大的宇宙碎块与一个行星相撞后的结果。在最近的彗木大相撞事件，如果这颗彗星撞到火星上，后果将不堪设想，它一定会影响到我们地球。另外，星球也有相撞的机会，尽管碰撞的概率极小，但时间这个量很大，综合在一起，发生的可能性就很大了。而宇宙碎块撞击地球事件，就屡见不鲜了。地球每年得到宇宙落下的陨石为2600～7200亿块[3]。土星与木星之间的小行星带的形成，地球出现的陨石坑、陨石雨，月球上无数的陨石坑（环形山）等，还有多次出现的彗星掠过地球，都说明了星球碰撞的普遍性。只不过各自出现的概率不同而已。
地球从产生到现在每天都遭受其他小天体的撞击，对地球的气候造成了很大影响，甚至造成了大量物种灭绝，但丝毫没有伤到地球的元气。地球上现存的最大陨石坑近200km，估计最大的陨石也不超过1km。虽然砸出这么大的圆坑，但也只是损伤了“皮毛”，没有撕开“肚皮”。可想而知，要使地壳产生裂缝，直径大约是20km到40km之间，质量在上千万亿t乃至上亿亿t，且密度要比地球大数万倍的天体。
当然，因为残块是穿过了地球，想找到直接证据是很困难的。除非到月球上挖出那个高密残块。要么就找出地壳当时的撞击孔，测定撞击孔处地壳的年龄。
3.2 大陆漂移的必要条件－华容道的启示
都知道“华容道”这个玩具吧。设计“滑荣道”这个玩具时要有一个必要条件，那就是在滑荣道里要有一个空位，否则任何人也解不开。
图1 地球板块运动趋向 |
陆地和水域分开并过于集中是违背地球动力学理论的。现在已经发现太平洋板块不存在硅铝层。如果说在地球形成过程中太平洋处就不存在硅铝层，显然是说不通的。如果是因为地壳变迁，这样大面积缺失硅铝层，也无法解释。那么太平洋板块硅铝层缺失是如何发生的呢？在地球本身找不到硅铝层缺失的原因。显然太平洋板块硅铝层缺失是地球遭到一场空前浩劫。
从另一个角度看，退一步说，大西洋是原始大陆的裂缝，而太平洋不得而知。地壳的裂缝产生大西洋，而太平洋比大西洋还大，比大西洋还深，两大洋海底年龄又是那么接近。因此太平洋的产生一定比大西洋还要具有戏剧性。
既然地球各大陆原为一整块大陆，那么不可能在大陆分裂很久以前就存在太平洋。如果太平洋的位置原来存在大陆，地壳没有空缺，就算大西洋是地壳自己裂开的，那么原来的大陆也是不会分离的。因为裂开的地壳没有移动的空间，就不会产生板块漂移的。只有在太平洋位置的大陆不翼而飞，即产生物质空缺。并且在地球的另一侧地壳受撞击产生裂缝，同时使裂开的地壳产生冲击力，才会发生大陆漂移现象。这就是华容道的启示。
根据现在的计算和测定，太平洋形成时间和大西洋形成时间是非常接近的，都形成于2亿多年前[5]。
那么，维持地球板块漂移的动力又是什么呢？漂移到什么程度呢？
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3.3太平洋的形成
残块撞击地球时，由于残块密度大、速度快，直径又恰好合适，便直接撞入地球，接着将地壳撞出裂缝，进入地球腹内速度逐渐减小，但没有停留在地球内部，要从地球的另一侧钻出地球。这时的情形不同于进入地球，它像要出壳的鸡雏，此时地壳更是无力可挡。而就在它刚接近上地幔那层既有脆性又有塑性地层时，意外事情发生了：它顶出了一大块地壳。
这里介绍一下“砸墙孔现象”（如图3）。
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由于地球表层是固体，内部是熔融状态，在残块刚接触到地壳并将其撞裂的瞬间，凸起的地壳虽然具有一定的强度，但还是会出现变形（变扁），而在残块撞裂地壳进入地球内部后，在撞入点周围的地壳要产生反弹现象，如图4、5。这样从总体来看，地壳就要支离破碎。但在地心引力作用下不会离开地球。
图4地球变扁图5 地壳反弹，产生环太平洋断裂带 |
本来在残块进入地球时就将进入处地壳撞出裂缝，在对面又出现缺口，这时，撞成的几块地壳也迅速连同地壳表面的水层一齐向缺口处移动补充。这也是现在很多陆地原来曾经是海洋洋底的原因所在。但地壳的移动速度远比水层的移动速度要小得多，水层首先到达了缺口，将缺口处的岩浆冷却，形成了太平洋。但这里的地壳毕竟非常薄，而且水的比重比地壳小得多，远远达不到完全平衡地球重心的需要，结果几块地壳还是要向缺口处移动。随着太平洋处地壳的不断加厚，地壳板块移动的速度不断减慢，但地球重心毕竟没有达到完全平衡，因此现在大西洋两岸的美洲与欧洲和非洲还在不断远离，各大陆还在漫漫向太平洋处移动。
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月球现在的直径是3476km，它的体积是220亿(km)3。地壳平均厚度为33km，因为上地幔也为固体，实际上固体地壳加在一起应该是100km到200km。地壳与上地幔之间只隔着一层软流层。现在太平洋的面积约为1.8亿(km)2。而大西洋的面积约为0.93亿(km)2。两大洋的面积加在一起是2.73亿(km)2。按固体地壳厚度（加上一部分地幔）90km计算，地壳被残块带走的体积应该是203亿(km)3。这里计算的与现在的月球的体积只差17亿(km)3。如果按地壳厚度100km计算的话，还要超出月球的体积。另外，印度洋也是由于大陆漂移形成的，原来的印度洋的位置也是大陆。由于大陆向太平洋处移动，太平洋逐渐缩小。因此说太平洋刚形成时容积比现在要大得多。
在这个差值中，一部分是月球形成后接受宇宙尘埃和陨石所增加的体积，另一部分就是残块的体积。这是月球体积的变化。地球呢，从两大洋的面积的总和看，如果按地壳厚度90km计算，那么与月球的体积几乎相等。
有人会说，太平洋和大西洋哪有那么深？是的。但事隔二亿多年，地球的变化是非常大的。首先，地球每年有160亿m3的泥沙被河水带到大海[7]；其次，由于海底地壳非常薄，这里经常出现火山喷发，使海底不断增高，夏威夷岛不就是火山喷发形成的吗；当然准确数字难以估计，误差是难免的。最后还有一个最容易被忽视的事实：当残块撞出地壳时，是将一部分地壳带走了，但地壳出现了一个大洞口，具有很大压力的岩浆势必夺口而出，以填充缺口。此处地壳离开地球后，地球表面的水迅速向此处补充，冷却了涌出的岩浆，形成新的海底地壳。就像冬天在河面上取出一块冰（当然是整层的）一样，河水会迅速填充整个冰眼，结果再结冻后，就出现凹陷的浅冰坑。比较太平洋的容积和月球的体积时，不应该以现在的太平洋深度作为依据，应按地壳和上地幔厚度计算。所以太平洋刚形成时（不考虑当时岩浆喷出填充）与月球刚形成时体积是非常接近的。难怪太平洋洋底与大西洋的洋底地貌相差悬殊，原来大西洋是地壳被残块撞击的裂缝逐渐扩大形成的，是经过漫长的岁月逐渐形成的洋底。而太平洋是部分地壳被残块撞出形成的，就像揭掉痂块的疤痕，凸凹不平。如果拿现在的月球和现在的太平洋比较，那可是今非昔比了。
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这里还有个问题读者一定要问。残块在撞出地球时就正好停留在现在的轨道上而形成月球，这不是太蹊跷了吗？
大家知道，自然界有一个普遍的规律，那就是适者生存。这不仅是生物界所具有的，在天体中也遵循着这个规律。要么你就独立，要么就被其他天体所吞并。当然中间的过程是漫长的。换言之，月球正好落在现在这个位置上，所以它才存在。
如果从另一角度看这个问题，其它的小型天体也不断的飞临地球，都因为没有形成一个存在的条件，所以不是留在地球上，就是反弹后又飞向太空。外天体被地球俘获的例子简直数不胜数，但反弹后又飞向太空的谁也找不出证据。但与地球擦肩而过的也不为少数。上面提到一个存在的条件是什么呢？那就是月球绕地球旋转时的离心力正好等于月球与地球之间的万有引力。准确地说，二者也不是完全相等的，只不过其差值非常小。据目前观测结果，月球还在以每年3.8cm的速度漫漫地远离地球[8]。月球在现在的轨道上也不是处于稳定状态，随着时间的推移，以后月球与地球的引力要逐渐小于离心力，恐怕还要“离家出走”呢。
另外还有一点已经被证实，现在各大陆的很多地方原来曾经是海洋。这是因为在太平洋形成之前，地球的岩石圈的几何形状没有太大起伏，地球上的水域覆盖面积比现在要大得多。由于撞击使太平洋处地壳缺失，水域集中的结果。
3.4 海岭的疑问
“大西洋底有一大山脉，纵贯南北，长达12000km，它与大西洋的形状一样，也是呈S形；有的高峰突出洋面，成为岛屿。在太平洋，从日本南部岛屿也有一大山脉伸展到南极洲，而南极洲又有一条山脉通到北美洲。原来全球各大洋底都有一条大山脉，加在一起全长约8万km，伸向四面八方连贯各大洋”[9]。这里我们要问，其他各大洋都有一条海岭，惟独太平洋有一条环绕太平洋的海岭？从整个地球表面来看，各个大洲被海岭所分割，分割闭环内是各个大陆，惟独在太平洋中心被海岭包围成一潭水？中间的大陆哪儿去了？如果说太平洋是因为板块下沉形成的，从海底岩石形成年龄看是说不通的。况且在太平洋洋底又缺乏硅铝层[10]。另外，各个海岭分别连通，构成封闭环，遍布全球。这里又有一个问题，原来大陆分离时地壳出现好几条裂缝，这样大的地质变动仅靠地球本身是难以实现的。除非有外天体碰撞。
现在普遍认为大西洋是地球的自然裂缝。认为大陆漂移的原动力是由于海底扩张的结果。虽然大西洋现在还在扩大，但笔者对此有异议。
图8六大板块示意图 |
如果说是先形成大西洋造成大陆板块的移动，最初时大西洋海底扩张比大陆的移动速度快，那么在大西洋形成之前，也就是美洲大陆与非洲和欧洲大陆的结合处，在某一时刻出现了一个火山（不可能在一条火山带上同时产生一串的火山爆发吧），一个火山口不足以使整个大陆分开的，那么这个火山喷发势必要形成一座非常大的山体，比如像长白山一样，形成一座雄伟的山峰。当一连串的火山连续喷发以后，使地壳裂开。如果说是这样，那么在大西洋两岸势必会留下貌似被劈开的一连串火山痕迹。而事实上并未发现这样的情况。另外，如果因海底扩张推动大陆板块移动，那么在大西洋两岸就应该出现随着海岸形状的大型挤压山脉，同样也没有。最重要的，如果没有太平洋，即便在原大西洋原裂谷处有无数个火山，也不会出现海洋，应该出现像长白山的火山山脉才对。
另外，从卫星地图上看，大西洋地壳与周边板块的结合处并不是挤压边界，否则也应像太平洋周边一样，会出现岛弧。实际上连一个岛弧也没有。
大西洋海脊的横断面形状为一金字塔形。从形状分析，当大西洋刚刚裂开时，也是太平洋地壳刚刚离开地球的时候，由于当时地球被残块撞穿，地球内部压力被释放，还有大陆的移动速度很快，海水的补充，裂缝处涌出的岩浆很快被冷却。因此最先形成的海洋地壳高度很低。以后随着太平洋地壳的形成，地球内部的压力逐步上升，大陆漂移速度进一步减慢，其速度低于岩浆涌出的速度时，便在断裂处产生出洋中脊。但现在大陆漂移还在极其缓慢的继续进行着，所以断层处始终不能封闭。大西洋中脊是因为大陆板块不断向太平洋移动，就像“关节”处的“刀伤”，“肢体”带动皮肤不断运动，所以“伤口”难以愈合（图9）。
从表面上看，大西洋在扩大。但它的原动力不是海洋在扩张，而是大陆在漂移。换句话说，大陆漂移应该是原因，大西洋在扩大只是个结果。因果关系不能颠倒。况且太平洋不是在扩大，而是在缩小。因此大陆漂移的原动力并没有找到。实际上，海洋扩张说也不能解释大西洋的形成，更不能解释太平洋的成因。因此说海底扩张说还有待探讨。
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3.5 东非大裂谷的佐证
东非大裂谷位于非洲东部，可以看到一条长长的"伤痕"，那里就像被人用刀深深的划开了一条长口子。大裂谷跨越50多个纬度，总长6500千米。最宽处有50km。现在对大裂谷的形成原因认为：在1000多万年前，地壳的断裂作用形成了这一巨大的陷落带。板块构造学说认为，这里是陆块分离的地方，即非洲东部正好处于地幔物质上升流动强烈的地带。在上升流作用下，东非地壳抬升形成高原，上升流向两侧相反方向的分散作用使地壳脆弱部分张裂、断陷而成为裂谷带。张裂的平均速度为每年2厘米～4厘米，这一作用至今一直持续不断地进行着，裂谷带仍在不断地向两侧扩展着。由于这里是地壳运动活跃的地带，因而多火山多地震。
那么上升流能使地壳抬升，即使产生局部地壳断裂，为什么裂谷越来越大呢？它的动力又是什么呢？如果说因火山活动使裂缝越来越大，但火山并不是位于裂谷当中啊。板块构造学说认为，这里是陆块分离的地方，即非洲东部正好处于地幔物质上升流动强烈的地带。而问题又归结在大陆漂移上来。
如果说大西洋是海底扩张的结果，海底扩张将亚洲板块都推动了，还能让非洲的一个裂谷再扩大吗。按照力的传递规律，如果海底扩张说成立，那么应该先推动非洲大陆和欧洲大陆，进而推动东欧和亚洲大陆。这样就不会产生非洲大裂谷和红海，更谈不上再扩大了。
那么根据月球的穿行说，可以这样解释：残块撞出地球后，板块移动是冲击力起主导作用，这时非洲板块、欧洲板块和亚洲板块一起向太平洋移动。后来冲击力锐减，板块的向心力占了上风，非洲板块较亚欧板块移动速度慢了下来，本来在非洲板块地壳就已经产生了裂缝，这样裂缝就会越来越大。
3.6 月球上的现象
月球上的很多现象，也说明了月球的起源问题。从月球没有磁场也没有铁质内核[21]这一点看来，组成月球的物质是和地球的地壳极为相似的[11]，而月球的密度又恰恰和地壳的平均密度非常的接近。再从月球的火山活动看出，如果月球与地球同龄，那么月球的组成应该与地球相似，月球内部的温度很高，为什么没有形成铁质内核？是铁镍含量远比地球低得多。
在《月亮》一书中有这样一段叙述：“……通过‘阿波罗’飞船的月球探测发现，种种矛盾和月球之谜像跌入旋涡般搅在一起，有一个发现表明月球是在冷却状态中形成的，而另一个发现又表明月球曾是一个炽热的球体；一个发现表明月球并不存在磁场，可另一个发现又表明月球曾经存在磁场……等等，矛盾百出，莫衷一是。事实上应能解开月球之谜的发现多导致了人们在月球之谜面前不知所措的结果。[12]”从表面上看，在冷却状态中形成和曾是一个炽热的球体是矛盾的，但要用月球的“穿行说”来解释就是情理之中的事。地球本身是在熔融状态下形成的。在形成固体地壳之后，其中一块地壳被撞出地球，所以月球具有双重性质：从月球的岩石单体看，月球曾经是炽热的球体，因为月球原来就是地壳；从月球的总体看，月球又是在冷却状态中形成的，因为月球是在地球冷却、地壳固化之后离开地球的。月球就是砸碎的地球地壳重新组合的结果。而发现月球并不存在磁场和曾经存在磁场也并不矛盾。地球铁镍地核就是磁铁，而地壳不是磁铁，但可以被磁铁磁化。月球没有铁质内核，因此月球没有磁场。撞出的地壳不能再被磁化，而且经过了二亿多年漫长时间，其剩磁当然是微乎其微了。月球曾是地球的地壳，因此月球上的岩石曾经存在磁场是可以解释的。
在月球的诸多现象中最为蹊跷的就是月球的重力集中现象。地球上有几处重力集中现象，但未得到证实。而月球上的重力集中现象是很明显的。按地球和月球的传统形成学说来看，都无法解释这种重力集中现象。况且月球上比地球明显，分析就是高密残块。
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如果说月球是在2亿多年前产生的，因为地壳早已形成并冷却成具有脆性的固体，地壳离开地球以后，收缩不彻底，也不均匀，因此最后残块不在月球中心。同时在月球内部形成很多空隙（图10）。月球形成后自转较快，但由于质量中心偏离几何中心较大，所以自转时摆动很大。在地球的引潮力作用下，自转速度很快减慢，最后自转速度与公转速度相同。这也是月球只一面对着地球的最根本原因。更重要的是，由于质量不均衡，就不会像金星那样，它的自转速度不会再减慢了。着实是地球上悬着的一个不倒翁。
3.7 残块的物理参数
如果说月球是宇宙残块撞击地球后形成的。那么这个残块的质量、直径又是多少呢？
根据现在测定的结果，月球质量为7.35×1019t，体积为2.2×1019m3，月球的平均密度为3.34t/m3。再根据测定的地球内部深度与密度的关系取在距地面80km厚的地壳平均密度为3.30t/m3。而月球形成时间是在地球地壳固化之后，由于收缩不彻底，因此月球内部要产生很多空洞，暂且称为月洞。根据不规则物体堆积空隙比例规律为30％，考虑月球内部也有部分熔融状态，再中和月球结构，取月洞容积占月球总体积百分之十计算，即月球（除去残块、包括月洞）实际密度取3.0t/m3，便可求出残块质量与密度的关系式。
设：残块质量为m , 残块密度为ρ，那么残块体积为γ＝m/ρ。其余部分的质量m′=7.35×1019－m,其余部分的密度ρ′=3t/m3，其余部分的体积为 γ′＝2.2×1019－m/ρ。
那么有：m′/γ′=ρ′
即：（7.35×1019－m）/(2.2×1019- m/ρ)=3
整理得 ρ=3m/( m－0.75×1019)（1）
式中m－0.75×1019>0得m>0.75×1019另m<7.35×1019
整理得0.75×1019< m <7.35×1019（2）
根据（2）式中m的取值范围，在函数（1）式对m取不同数值计算并列表：
表1残块质量m取不同数值时的密度ρ、体积V、直径D数值表
质量m （t） | 密度ρ （t/m3） | 体积V （m3） | 直径D （km） | 质量比 （﹪） |
0.750001×1019*** | 2250003 | 3.333×1012 | 18.53*** | 10.2 |
0.750005×1019*** | 450003 | 16.67×1012 | 31.7*** | 10.2 |
0.75001×1019*** | 225003 | 0.0333×1015 | 40** | 10.2 |
0.75005×1019* | 45003 | 0.1667×1015 | 68.3* | 10.2 |
0.7501×1019 | 22503 | 0.333×1015 | 86* | 10.21 |
0.76×1019 | 228 | 3.3333×1016 | ||
… … | … … | … … | … … | … … |
注：***残块直径最可能的数值；** 残块直径有可能的数值；* 残块直径可能的数值
从天体物理学角度和残块的重力场考虑，残块直径应在18.53 km至86km之间是可能的，其中最可能的是18.53km至31.7km之间。因为这个密度很接近白矮星的密度。只有这样的密度，才能出现明显的重力集中现象。如果残块密度太小，它的直径就会很大，与地球的碰撞就不是穿行，而是残块的解体。不是一分为二，而是四分五裂了。当然对于地球无论如何都是一场灾难。
4. 结论
月球形成穿行说能够解释地球和月球几乎所有的现象。尤其是大陆漂移的源动力问题和太平洋的形成问题以及月球的重核问题。随着人类对月球的不断探索，月球形成的穿行说最终会得到证实的。说不定随着人类对月球的开发，引起月球发生重力集中现象的高密残块会对人类产生重大影响。
5. 解析月球之谜
5.1 质量问题
月球的体积是地球的四十九分之一，而它的质量却是地球的八十一分之一。在太阳系诸多的卫星中只有月亮与本行星达到这么大的比例。这就是月球的质量问题。本文的穿行说本身就解释了这个问题。因为月亮从地球上分离是在大约2亿多年前，那时地球上比较重的物质早已沉到地球中心，表面的硅铝层早已冷却固化，此时残块飞离地球时只带走了一部分上地幔和地壳，因此月球的密度正好与地球的上地幔和地壳的平均密度十分接近。质量问题也就不足为怪了。
5.2 成分问题
如果说“从月球上取回来的月岩和土壤样品来看，它们却与地球有很大不同[14]”，这是容易理解的。从月球形成到现在，已经有二亿多年了。在月球形成不长时间，月球上的水和空气就逃逸了。在这二亿多年来，月球失去了空气保护层，有多少宇宙尘埃和陨石落到月球上，因此所有落到月球上的宇宙尘埃都得以完好地保存下来。质量大、速度快的陨石砸入月壳，质量小、速度慢的陨石则落到月球表面。假设月球确是从地球分裂出去的，而多数陨石的成分自然与月球原来的成分不同，陨石已覆盖了整个月面，所以我们从月球上取回来的月岩和土壤样品有相当一部分是陨石。另外月球没有大气层和电离层的保护，宇宙射线对月球的轰击是否会使月岩和月壤的某些性质发生改变，或者说宇宙射线对月球物质起到了“慢性”核聚变的作用，使之月岩和月壤化学成分发生改变，还有待探讨。
地球则不然，地球有上千km厚的大气层，还有电离层。这是抵御陨石撞击和宇宙射线的强大的天然屏障，在所有接近地球的宇宙尘埃中，绝大多数都被空气阻挡燃烧分解了，只有少数的质量比较大的冲破了空气的阻碍，同时也因与大气摩擦形成高温而解体，消耗了大部分元气才达到了地球表面。这就使得地球表面成分不被宇宙尘埃所参杂，几十亿年还保持固有本色。就目前搜集到落入地球的陨石来看，有多少在成分上与地球的岩石和土壤不同呢，有火星来的，甚至还有从月球来的[15]。这样说来，月球岩石和土壤与地球有差异就是顺理成章的了。再说，地球本身各个地方的成分不是也有差异吗。
5.3 轨道问题
关于轨道问题，前面说过，是因为残块在进入地球轨道时与黄道面成一个角度，也就是现在的运行角度。如果月球与地球同时产生，就不可能是现在的轨道。另外还有一个极可能的原因，就是残块与地球相撞不是正对地心，而有偏斜，月球形成之后，在地球引力作用下它的公转轴心点要回到地球中心，因此产生地月系的进动现象。同时地球也改变了自转轴的方向，而地球是个大陀螺，自转轴方向不断缓慢的改变从而产生了进动。
月球的轨道问题不同于其它问题，如质量问题、成分问题和月球的内部空洞之谜等。这些问题是月球形成的结果，可以找出直接证据。而轨道问题是月球形成的过程，任何人没有亲眼目睹，只能通过间接的分析和判断。现在人们把月球的轨道问题说得离奇，认为是不可能的问题。其实，月球在现在的轨道上不是所谓的“经过精确的计算”的结果。月球在现在的轨道上也不是稳定状态。
另外，要说月球的轨道准确得离奇，还是归结到数学的概率问题或逻辑学的偶然性问题或生物学的“适者生存”问题。这些都不算离奇。要说离奇，还数宇宙赐予太阳系的一个不远不近、不冷不热、不大不小的地球，否则不会有人类的诞生，谁能知道还有个月球呢。
5.4 月球的年龄问题
在“阿波罗”登月带回的月岩中，有的超过70亿年，以此猜测月球的年龄超过地球，甚至在太阳系形成之前已经有了月球[16]。猜测是无可厚非的。但也可能存在其它的可能性。这取决于高龄月岩占所采集的样品的比例。如果在月岩中发现大多数是高龄，这种猜测的可能性就比较大些，反之就要进一步分析。
首先，采集月岩是在月球表面，而自从月球形成后就不间断的接受着宇宙尘埃和陨石，可想而知，月球表面的大部分已经被宇宙尘埃和陨石所覆盖，月球表面的月岩与内部的成分的差异有多大？还不得而知。如果找到地球上的高密物质，它的年龄也许还会超过地球的年龄。
另外，月球没有大气，更没有电离层，月球表面接受宇宙射线的数量和强度比地球要高出数百倍甚至数千倍，在这种环境下月岩和月壤的衰老速率比地球是否要快呢？我们可以做这方面的实验：即对任意物质做高强度的射线照射，其衰变周期缩短是极为可能的。
5.5 月球的内部空洞之谜
月球形成时是在地球的地壳冷却凝固之后，残块将地壳撞出，这些不规则的地壳经过互相碰撞和吸积而形成月球，之后经过无数次的陨石撞击便开始收缩，但不规则的固体地壳难以收缩的紧密，使内部形成许多洞穴。就像不规则石块，堆积后石块之间要有很大缝隙。后来又经过无数次的陨石撞击，月球表面的洞口被掩埋。
在“阿波罗”登月考察时特意制造了月震表明月壳的坚硬。月球不像我们的地球，有一层大气的保护。而月球自形成后就脱去了大气这层“外衣”，而时刻都被强烈的宇宙射线照射，随时都经受着陨石的轰击。而每一次陨石的轰击都要产生高温和锻打，正因为月球上空气及其稀薄，使得月球表面形成一层致密的月壳。同时由于陨石撞击时产生高温，在宇宙射线的参与下，月壳表面形成一个整体。就像金属表面渗碳一样。因此月球内部的空隙不再被填充（如图10）。
5.6 月球背面比正面的环形山多之谜
因为月球的自转速度与公转速度相同，背靠地球的一面永远在外面。而陨石也多数来自地球公转轨道面方向。对着地球的一面有地球挡着，陨石到达地月系就被地球的引力吸引过来。而背靠地球的一面则无遮挡，陨石越过其它行星后直接撞上月球的背面，月球好比地球的挡箭牌，所以背向地球的一面接受陨石的机会要多得多。
利用月球形成的“穿行说”还可以解释诸多的天文和地理现象。但在解释这些现象时不能教条，要系统、全面的看问题。例如在解释月球的成分问题时，要考虑物质的年龄是否与宇宙射线的强烈照射有关系，在这方面人类还没有全面的认识。
6. 解析地球之谜
6.1 太平洋的形成之谜
从太平洋洋底岩石的形成年龄看，太平洋形成原因不是因为太平洋原来的板块下沉所致。用月球形成穿行说解释，就是太平洋原来的大陆被残块撞出地球。之后在太平洋处岩浆外露，又被水冷却。从太平洋洋底地形的复杂程度看，也说明了这个问题。
6.2 大西洋的形成之谜
现在普遍认为大西洋是地球的自然裂缝。还将大陆漂移的原动力归结为大西洋海底扩张的结果。用月球的“穿行”说来解释，大西洋就是残块撞击地球时形成的裂缝。但是如果没有太平洋的形成，即使地球有裂缝，也不会向外扩展。正因为太平洋的形成，地壳出现空缺，如图1（b）所示，地壳对地核的合引力不再为零，地核向背对太平洋的方向移动，地球几何中心与质量中心发生分离，地球自转发生摆动，原来撞击时地壳就已出现裂缝，这时在地球摆动的作用下和残块撞击时的冲击力，使原来就已裂开的大陆开始分离，共同向太平洋处移动。这就是大陆飘移的原动力。
其实地球摆动的力是使板块沿赤道方向产生作用力。而残块的冲击力是以撞击点四周呈辐射状，所以欧亚板块向东移动，美洲板块向西移动，而澳洲板块则向西南移动，形成现在的格局。
7. 遗留问题与建议
7.1 残块携带地壳与地球分离时间和速度的计算。
7.2宇宙射线的强度对月球年龄的影响。
宇宙射线的强度对测定物质的年龄有没有影响？或者说强的宇宙射线对物质的“老化”有没有加速作用？因为在宇宙中存在着中子射线，它会不会对月岩中的铀产生作用而加速铀的裂变，从而使我们对月岩的探测产生误差呢？
在此，笔者建议航天和高能物理研究机构在探侧月球时，带上几样低衰变周期的样品送到月球上，待下次再登月时取回。用以测试在不同强度宇宙射线照射下衰变周期是否改变。或者说这些放射性物质在月球上的半衰期与在地球表面环境下是否异同。进而确定月球的真正年龄。
7.3 月球的重力集中问题
关于月球的重力集中问题，文中已初步确定残块的一些物理参数。准确数值还需进一步探讨。另外，如果月球上的高密残块一旦被证实，将对研究宇宙演化具有重大意义。
本文撰写过程中得到了著名专家和教授的帮助和热情指导，在此表示衷心的谢意。
参考文献
[1] [11]中国网www.china.org.cn 2001年11月21日《北京青年报》2001年8月15日
[2] (《恒星的演化_超新星》www.kepu.gov.cn/zlg/yuzhou/zlg7)
[3] [4] [7]《太阳系写真》（张洋编著.四川科学技术出版社1999年3月第一版）
[5]中国海洋信息网Mail: web@bigm.com.cn
[6] [14]《月亮》 卞德培 民族出版社出版 1985年12月第1版P49P50
[8]《太空探索》（2003.9P38）
[9]《千万个为什么》〔台湾〕徐桂峰主编 中国友谊出版社出版1989年9月第1版P186
[10]《海洋世界》1998、12
[12]《月球之谜》〔美〕顿·威尔逊 著 沈英甲吕萍萍译 海潮出版社1991年 北京P185
[13] Powered by StarParadise.Net1999-2004 The SolarSystem－－多媒体周游太阳系 原作者：Bill Arnett
[15]《百科知识》（1990.11南极陨石何其多）
[16] Copyright © 美石坊 [日期：2004-6-15]
