地球內部或藏着塑造了月球的原行星殘骸

北京時間3月31日消息,大約45億年前,一顆原行星撞上地球,撞飛自身一大塊岩石,後來這塊岩石成為了我們地球的月亮。現在,科學家表示,我們可能仍有機會找到這顆原行星的殘骸,或許就藏在地球深處。

地球內部或藏着塑造了月球的原行星殘骸

這顆原行星名叫「忒尼亞」。如果忒尼亞的殘骸在撞擊後真的仍然存在於地球上,那這或許就可以解釋為什麼如今地球地幔中有兩個大陸大小的熱岩團,一個在非洲底下,另一個在太平洋底下。這兩個巨大的熱岩團,如果放到地球表面的話,海拔可能是珠穆朗瑪峰的100倍還多。

忒尼亞的撞擊不僅塑造了月球,也將地球表面變成一片熾熱翻滾的岩漿海洋。有些科學家認為,熱岩團便形成於岩漿海洋冷卻結晶之際。其他人則認為,這些熱岩團中具有一些地球岩石,這些岩石以某種方式躲避了撞擊的影響,並隱藏在地心附近,數百萬年來與世隔絕。

不過,上周,在月球與行星科學會議上,亞利桑那州立大學坦佩分校的地球動力學博士Qian Yuan,提出了另一種假設。

他提出,在忒尼亞撞擊之後,忒尼亞原行星地幔中的緻密物質沉降到地下深處,逐漸積聚成我們現在觀察的「熱岩團」。根據Qian Yuan的模型,密度高於地球地幔密度1.5%到3.5%的岩石不會與周圍岩石混合。相反,這些高密度岩石會沉降到地幔最底部,靠近內地核的位置。

2019年發表在《地球化學》期刊上的一篇論文也認為,忒尼亞地幔的密度比地球地幔密度高出2%到3.5%。該論文的作者,基於對阿波羅任務中帶回的月球岩石的分析,計算出忒尼亞的大小和化學組成。他們發現,與地球岩石相比,月球岩石中的輕氫與重氫之比要高很多。(輕氫與重氫的區別在於氫原子核中的中子數量。)

要向月球提供這麼多的輕氫,在撞擊地球之時,忒尼亞必須非常大——差不多跟地球一樣大小,同時還必須十分乾燥,因為星際空間中形成的水含有一種稱為氘的重氫。對此,作者也總結稱,忒尼亞上缺乏重氫氘。與此同時,這顆龐大的原行星內部具有一層大密度、富含鐵元素的地幔。

根據Qian Yuan的理論,撞擊發生時,較輕的岩石被撞飛進入太空變成月球,剩下的含鐵量十分高的地幔則會朝着地心沖去,最後在附近沉澱下來,慢慢形成神秘的岩石團。亞利桑那州立大學坦佩分校的地震學家(未參與該研究)愛德華·加納羅說:「在有人證明它不成立之前,我覺得這個理論完全有可能。」

來源:cnBeta