70多年前開啟原子時代的爆炸，正在幫助科學家們更好地理解另一場戲劇性事件：月球的形成。
1945年7月16日，美國陸軍在位於新墨西哥州南部的三位一體試驗場引爆了有史以來第一顆核彈。爆炸產生的極端高溫將周圍沙質土壤的表層融化成一種綠色的放射性玻璃，被稱為“三位一體玻璃”，從地面零點向四面八方延伸約1,150英尺（350米）。
現在，一項新的研究表明，這種“三位一體玻璃”中水和其他“揮發性”化合物非常稀少，就像月球岩石一樣。[月球是如何形成的：5個瘋狂的月球理論]
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許多天文學家認為，月球是由一次巨大的撞擊或一系列撞擊，將物質從原地球和一個火星大小的天體（或多個天體）碰撞到太空後凝聚而成的，大約發生在45億年前。理論預測，這樣的撞擊會產生巨大的熱量，進而將揮發物從最終形成月球的岩石中驅趕出去。該研究的主要作者，加州大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的詹姆斯·戴說，新的“三位一體玻璃”分析證實了這一觀點。
戴告訴 Space.com：“這項研究基本上提供了經驗性的、實驗性的，如果你願意這樣說的話，證據——而這個實驗就是三位一體核爆炸——來表明我們在月球上觀察到的特徵確實是由這些高溫、揮發物損失的過程形成的。”
戴和他的同事研究了來自不同地點的“三位一體玻璃”碎片；一些碎片來自距地面零點33英尺（10米）以內的地方，另一些則是在距地面零點330英尺（100米）和490英尺到820英尺（150到250米）的地方收集的。三位一體試驗場在1950年代初期因安全原因而被推平，因此研究人員無法親自到現場收集材料。
戴說：“我必須做的是從我的同事那裡獲取樣本。這花了我們一些時間，因為這些樣本實際上非常稀少。”
然後，戴和他的團隊測量了“三位一體玻璃”中各種鋅同位素的丰度。（同位素是元素的變體，其原子核中包含不同數量的中子。）鋅在這裡地球上可能看起來不太揮發，但它會在極端溫度下沸騰，例如在假定的月球形成撞擊中經歷的溫度，戴說。
戴說：“它是更易揮發的元素（例如氯或水等化合物）的極佳替代品。如果鋅消失了，那麼水也會消失。”
研究人員發現，位置更靠近地面零點，溫度更高的“三位一體玻璃”比來自更遠地方的樣本含有更少的鋅。此外，研究人員表示，剩餘的鋅主要由不易蒸發的重同位素組成。
總體而言，戴說，這項新研究“讓我們有信心以正確的方式解釋來自這些月球岩石的資料”，他指的是阿波羅宇航員帶回地球的月球樣本。“它表明你需要特殊情況才能產生這些特徵，而我們在所有月球樣本中都看到了這些揮發物損失特徵，這非常重要。”
他還表示希望，人們可以從這項研究的“鑄劍為犁”的意義中獲得一些啟發，該研究於今天（2月8日）線上發表在期刊《科學進展》上。
戴說：“一場改變人類歷史的事件，核爆炸，可以用於某些科學益處——我認為這裡面有一些重要的教訓值得吸取。”
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