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研究表明,地球内部可能隐藏着一个外星世界

2021-4-6 39 4/6

一项新的研究表明,地球是由一次巨大的撞击形成的。

原始的“胚胎行星”忒伊亚生活在地球的地幔中。

该研究模拟了撞击如何导致地球现在的内部结构。

在新的研究中,科学家们推测地球是由一个火星大小的流浪行星——被称为忒伊亚——形成的,在地球内部仍然发现了这个外行星的可识别碎片。

科学家们相信同样的致命撞击也形成了月球,但这是他们第一次研究留在地球地幔的碰撞的具体痕迹。

2016年,加州大学洛杉矶分校的研究人员提出,地球实际上可能是两颗碰撞后融合在一起的行星:地球自身和忒伊亚。当时,科学家们表示,他们认为这两颗行星的质量均匀地混合在一起。现在,亚利桑那州立大学的钱渊(音译)和他的同事们认为,地球内部神秘的高密度点就是仍然完好无损的泰亚的特定碎片。

袁的团队本月早些时候在第52届月球和行星科学会议上发表了一篇论文。他们在信中解释道:

“在这里,我们证明忒伊亚的地幔在本质上可能比地球的地幔密度高几个百分点,这使得忒伊亚的地幔物质下沉到地球的最低地幔,并积累成热化学物质堆,这可能导致地震观测[密集区域]。”

这些密集的地区是“大陆大小的低剪切速度大省(LLSVPs)”。

亚利桑那州立大学的科学家们确定了地球内部的特定部分,并模拟了这些部分可能撞击早期地球并沉入其中心的过程:

“我们定义了成功的模型,即[Theia地幔物质]下沉到最低地幔,并形成空间隔离的热化学堆,占据了2D模型域的3-15%的面积,类似于现在的llsvp,占据了地球地幔的3- 9%。”

在Vice的一次采访中,袁女士谈到了与一位同事聊过LLSVPs后的灵感迸发。“当我回到我的办公室,”袁说,“我只是做了一个非常简单的计算,我比较了llsvp和火星地幔的大小,因为忒伊亚被认为非常类似于火星。月球和LLSVPs的总质量几乎与火星的地幔完全匹配。”

稠密的忒伊亚物质是如何在数十亿年里保持完整的?这是地幔工作方式的一种作用,在地幔中,有一定温度和密度的物质在对流中循环。忒伊亚物质的密度如此之大,以至于它们下沉了,再也没有飘回对流区。这就像堆积在吸尘器难以触及的尖角上的东西。

这些物质留在地球内部又意味着什么呢?“大陆大小”的区域是地球内部最大的部分,所以了解它们是如何形成和如何持续存在的将有助于推动地球科学的发展。赫芬顿邮报解释说,这两个巨大的部分位于西非和太平洋下面,有数百英里厚。

在这些高密度的地幔部分和月球之间也可能有有趣的相似之处,因为它们可能有共同的起源故事。你能多久比较一次45亿年前在太空轨道上运行的岩石样本和另一个沉入地球中心的岩石样本?这是实现梦想的科学方法。

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