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科学家称,来自其他行星的碎片深埋于地球之中

许多专家认为,在地球形成后不久,很可能与一颗小行星相撞。现在,一个团队提出了巨大的忒伊亚(Theia)行星残骸至今仍聚集在地球地幔中的说法。

作者:Matt Hrodey
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原初地球与忒伊亚碰撞。图片来源:Hernan Canellas/ASU

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根据一项新研究,大约 45 亿年前,一颗名为忒伊亚的古老行星与地球相撞,并留下了大量富含铁的物质嵌入我们的星球。

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研究人员通过研究地震波首次识别出这些物质,地震波在密度较大的物质中传播速度较慢。这些大陆规模的沉积物位于非洲和太平洋下方,每个的尺寸大约是月球的两倍。

地球与古老行星的碰撞

尽管听起来可能很惊人,但我们与一颗迷失方向的、火星大小的行星的碰撞是关于月球起源的最被广泛接受的理论。撞击产生的能量会融化地球表面,并将物质抛射到轨道上,最终冷却形成我们的卫星。

行星灾难的线索

寻找此类灾难性事件的证据并不难。首先,地月系统拥有过量的角动量,这表明过去发生过剧烈的事件。而且月球中含有很少的挥发性化合物,这些化合物会在碰撞中蒸发。

但是,迄今为止,最大的证据——忒伊亚本身的一些遗迹——一直让科学家们难以找到。


阅读更多:月球比科学家们认为的还要古老


忒伊亚的撞击如何塑造了我们的星球

加州理工学院研究员钱源(Qian Yuan)领导的新项目声称,他们模拟了年轻的地球如何吸收了这颗外来行星,并留下了今天观察到的残骸。

该团队的对流模型显示,“数十公里”大小的团块会沉入地球并堆积在地幔深处,那里至今仍占地球质量的约 2%。

忒伊亚团块的缓慢堆积

由于地幔下部的温度相对较低,这些团块像熔岩灯中的石蜡一样下沉,而不是像罐子里的颜料一样混合。这些物质异常的密度——比原初地球地幔的密度高 2% 到 3.5%——将其向下拉,形成了今天的大片区域。

西南研究所的行星科学家 Robin Canup 告诉《自然》杂志:“这不是第一次有人将高密度团块与忒伊亚联系起来,但在我看来,这篇论文是第一个真正认真对待这一观点的。”

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阅读更多:地球内部可能埋藏着一颗古老星球的残骸?没错。


忒伊亚何时与地球相撞?

关于这次关键撞击发生时间的估计差异很大。最新的、最精确的估计得出结论,地球在与忒伊亚相撞并分离出形成月球的物质时,只有 1.0 亿年的历史。

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但并非所有科学家都同意这是月球形成的方式,因为它也可能形成于早期太阳系中的同一团气体和尘埃。或者它可能形成于其他地方,然后坠入地球的引力井。


阅读更多:地球的第一缕氧气

  • Matt Hrodey

    Matt是DiscoverMagazine.com的特约撰稿人,他关注人类意识研究的新进展和太空科学中的重要问题——包括我们的宇宙是否存在于黑洞之中。Matt之前曾发表在PCGamesN、EscapistMagazine.com和Milwaukee Magazine上,他在后者担任了六年的编辑。

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