大多数人只在烟花中遇到过紫色的铷，但这种不知名的金属帮助芝加哥大学的两名科学家提出了月球可能是如何形成的理论。
这项新研究是在尼古拉斯·道法斯教授(Nicolas Dauphas)的实验室里进行的。道法斯教授是研究地球和月球岩石同位素组成的先驱。这一突破揭示了月球形成之谜的新见解，该难题在过去十年中一直困扰着月球科学领域，被称为“月球同位素危机”。
当新的测试方法揭示出地球和月球岩石中某些同位素的水平惊人地相似，而其他同位素的水平却大相径庭时，这场危机就开始了。这就混淆了月球形成的两种主要情况:一种是一个巨大的物体撞向地球，并带走了一大块物质，然后变成了月球(在这种情况下，月球应该有一个决定性的不同组成，主要是外来物体);另一种说法是，这个天体毁灭了地球，两个天体最终由碎片形成(在这种情况下，这两种物质应该是完全相同的)。
“很明显这里缺少了一些东西，”19年的博士Nicole Nie说，他是这项研究的第一作者，最近发表在《天体物理学杂志通讯》上。聂以前是道法斯实验室的研究生，现在在卡内基科学研究所工作。
为了验证不同的理论，Dauphas的实验室从NASA借来了一批月球岩石样本(代表每一次阿波罗任务回收的样本)。聂想出了一种严格的方法来测量铷的同位素，铷是一种从未在月球岩石中精确测量过的元素，因为很难从化学性质极其相似的钾元素中分离出来。
铷是一系列元素中的一种，它们的同位素比例在月球和地球上是不同的。当聂研究月球岩石时，她发现月球岩石确实比地球岩石含有更少的铷轻同位素和更多的重同位素。
道法斯是地球物理科学系的教授。“所以我们决定做一个。”
他们最初的想法是，地球和这个巨大的物体在撞击后都蒸发了。在这种情况下，质量将成为地球慢慢合并，和一个外层的碎片形成围绕它。它仍然很热，接近6000华氏度，这个环可能是一个空气稀薄的外层蒸汽围绕着一个液态岩浆核心。
随着时间的推移，Nie和Dauphas推测，像铷这样的轻同位素更容易蒸发。这些较重的同位素凝聚在地球上，而留在环中的其余较重的同位素最终形成了月球。
这告诉他们更多关于早期月球和地球的样子。因为他们确切地知道有多少较轻的同位素蒸发掉了，所以他们逆向计算出蒸汽层的饱和程度——越饱和，蒸发越慢。(试想一下，在热带非常潮湿的日子里，你要把衣服晾干，而在沙漠里，你要把衣服晾干。)
这是有帮助的，因为这个早期阶段的确切特征很难确定。这一结果与之前对月球岩石中钾、铜和锌等其他同位素的测量结果非常吻合。聂说:“我们的新方案不仅可以定量地解释月球上铷的消耗，还可以定量地解释大多数挥发性元素的消耗。”
Dauphas说，这项研究是一个长期需要的步骤，它将同位素测量和原行星体的物理模型联系起来。
他说:“这是一个缺失的环节，我们希望它将有助于限制月球和地球早期形成的前景。”
引文:“原月盘的水汽排放是月球挥发性元素耗竭的原因。聂和道法斯，《天体物理学杂志通讯》，2019年10月17日。
NASA资助: