科學(xué)家在地幔下探測(cè)到古代外星世界的痕跡

科學(xué)家認(rèn)為，大約45億年前，有個(gè)大東西撞上了地球，把它撞倒在茶壺上。

結(jié)果是一堆碎片，被扔進(jìn)太空，旋轉(zhuǎn)直到形成月亮.在大物體中，被認(rèn)為是火星，并命名為忒伊亞，什么都沒有留下?；蛘呶覀兪沁@么想的。

來(lái)自中國(guó)、美國(guó)和英國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)，有證據(jù)表明忒伊亞大塊最終進(jìn)入了月球.現(xiàn)在的證據(jù)也表明，忒伊亞的大塊也最終進(jìn)入了地球。

如果是這樣的話，巨大的撞擊假說可以解開一個(gè)困擾科學(xué)家的謎團(tuán)十多年來(lái)：存在密集的大陸大小的物質(zhì)斑點(diǎn)，深埋在地球地幔下約2,900公里（1,800英里）以下，圍繞其核心彎曲。

“我們的研究結(jié)果挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀念，即巨大的撞擊導(dǎo)致了早期地球的同質(zhì)化。鄧洪平說中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)（SHAO）。

“相反，月球形成的巨大撞擊似乎是早期地幔異質(zhì)性的起源，標(biāo)志著地球45億年地質(zhì)演化的起點(diǎn)。

環(huán)繞地核的斑點(diǎn)被稱為大型低剪切速度省份，或LLVP。我們之所以知道它們，是因?yàn)榈卣鸫┻^地球的地震波在不同的材料中以不同的方式移動(dòng)。

正是通過地震數(shù)據(jù)科學(xué)家們已經(jīng)能夠自獲取LLVP的詳細(xì)地圖：地核-地幔邊界的大而密集的區(qū)域，一個(gè)在非洲，另一個(gè)在太平洋。

迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)提出，LLVP是由某種地球內(nèi)部過程產(chǎn)生的，例如殘余之舊構(gòu)造板，或溫度較高的斑點(diǎn)，或巖漿海洋在地幔的底部.

但這一最新發(fā)現(xiàn)背后的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，其他因素可能有助于LLVP的形成：Theia。

先前的數(shù)值模擬表明，忒伊亞的大部分最終都融入了月球，只有微量留在地球內(nèi)部。但事實(shí)可能并非如此。

因此，幾年來(lái)，研究人員一直在調(diào)查這種可能性大量的忒伊亞被困在地球內(nèi)部，直到今天，它仍然困擾著科學(xué)家。

他們對(duì)忒伊亞撞擊進(jìn)行了一系列計(jì)算機(jī)模擬，并觀察了對(duì)模擬地球的影響。他們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)跡象，表明巨大的撞擊可能在地球的組成上留下了持久的痕跡。

首先是地幔的分層。在模擬中，地球和忒伊亞物質(zhì)在液態(tài)巖漿海洋中的上地幔中混合，而下地幔保持更堅(jiān)固，主要是硅化地球物質(zhì)。這種基于地震數(shù)據(jù)的分層今天可能仍然存在。

第二個(gè)是LLVP。研究小組發(fā)現(xiàn)，只有幾十公里寬的Theian物質(zhì)可能已經(jīng)沉入了核心 - 地幔邊界。在那里，它們積累起來(lái)，成長(zhǎng)為 LLVP。

研究人員發(fā)現(xiàn)，大約2%到3%的地球質(zhì)量可能來(lái)自忒伊亞。LLVP材料的密度預(yù)計(jì)在2%到3.5%之間，并且富含鐵。

這是個(gè)好消息，因?yàn)檫@意味著有一種方法可以測(cè)試它。

“在大多數(shù)月球形成撞擊模擬中，大多數(shù)月球材料來(lái)自撞擊器，因此我們預(yù)計(jì)未來(lái)的任務(wù)可以獲得月球地幔巖石，并將其與地幔斑點(diǎn)進(jìn)行比較，看看它們是否具有相同的化學(xué)特征，”該研究的主要作者，加州理工學(xué)院地球物理學(xué)家袁倩，告訴ScienceAlert。

如果是這樣的話，那為我們提供了一套新的工具來(lái)理解我們星球的歷史和形成，以及太陽(yáng)系的歷史和形成。

反過來(lái)，這可以幫助我們了解其他世界，以及更廣闊的銀河系中宜居的可能性。

我們有沒有發(fā)現(xiàn)與地球完全一樣的系外行星在銀河系中。巨大的撞擊可能是地球現(xiàn)在的樣子之一。

“古代月球形成的碰撞可能會(huì)對(duì)地球的整個(gè)演化產(chǎn)生長(zhǎng)期影響，”袁說，“所以這可能是地球在地質(zhì)上與其他巖石行星不同的一個(gè)基本因素。

該研究已發(fā)表在自然界.

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