45億年前與地球相撞的行星找到了?科學家:它可能就在地球內部

薛定諤的貓 2021/04/04 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

作為距離地球最近的一顆星球,月球一直是人類重點關注的天體,儘管人類已經向月球發射了很多探測器,甚至還親自登上了月球,但對於人類而言,月球依然充滿了神秘,而其中最大的謎團就是,月球到底是怎麼形成的?

月球起源之謎

關於月球的起源,科學家們曾經提出過多種假設,比如說「俘獲說」認為,月球應該是地球俘獲到的一個「路過」的天體,「同源說」認為,月球和地球應該是同時形成于太陽星雲的兩個距離較近的天體,「大碰撞假說」則認為,在45億年前,有一顆行星與地球發生了碰撞,而月球就是起源於這次碰撞事件。

在這些理論中,「大碰撞假說」最終脫穎而出,因為這種假說能夠較好地解釋地月系統是存在的很多現象,例如月球和地球的體積和密度的差異、地球的自轉速度、月球樣本的化學成分以及同位素比例等等。

月球是怎麼在這場碰撞中形成的呢?

這顆撞擊地球的行星被命名為「忒伊亞」,根據「大碰撞假說」,「忒伊亞」與地球在同一時期形成於太陽系誕生之初的原行星盤中,只不過因為「忒伊亞」形成區域的物質相對較少,所以它就要比地球小一些,其大小與現在我們看到的火星差不多。

在45億年前的某一天,「忒伊亞」與地球的運行軌跡出現了重合,然後這兩顆行星以每秒5公里的相對速度發生了碰撞,撞擊角度約為45度。在碰撞的過程中,兩顆行星的部分動能轉化成了熱量,使撞擊區域內的大部分物質都處於熔融狀態。

「忒伊亞」幾乎被撞得粉碎,而地球也遭到重創,儘管地球能夠因為強大的引力結合能而不至於被撞得四分五裂,但還是有大量的地幔物質與「忒伊亞」的部分碎片一起被抛灑到了太空中。

在此之後,「忒伊亞」的殘骸漸漸融入了幾乎崩塌的地球,在引力的作用下,地球又逐漸重新恢復成球體,與此同時,那些被拋出的物質也在地球的引力束縛下,一邊圍繞著地球旋轉,一邊互相吸積,並最終形成了一顆嶄新的星球,成為了地球的衛星,在45億年之後的現在,地球上的我們將它稱之為「月球」。

45億年前與地球相撞的行星找到了?

在2021年3月舉行的月球與行星科學會議上,科學家提出了一個很有意思的觀點:45億年前與地球相撞的那顆行星並沒有完全消失,它可能就在地球內部。

需要注意的是,該觀點並非憑空猜測,而是有相關的研究作為支撐,我們來看看這是怎麼回事。

地震是一種常見的自然現象,平均每一年,地球上都會發生數百萬次地震,只不過絕大多數地震都非常輕微,以至於人類基本上感覺不到。每一次地震都會產生地震波,它們會在地球內部傳播,通過對地震波傳播過程進行分析,科學家就可以窺探到地球內部的秘密。

事實上,我們所熟悉的地球結構模型(即地球分為地核、地幔以及地殼),就是通過種方法得知的。隨著技術的更新反覆運算,人們對地震波的探測與分析也越來越精細,並在此基礎上發展出了能夠對地球內部虛擬成像的技術——地震層析成像技術。

在這項技術的幫助下,科學家驚訝地發現,地球內部有兩片巨大的區域與周圍的物質存在著明顯的分介面,並且其物質密度也明顯比周圍物質大,換句話來講就是,在地球的內部存著兩個巨大的結構物。

如上圖所示,這兩個巨型結構物一個在太平洋的下方(Pacific LLSVP),一個在非洲的下方(African LLSVP),都位於地球的赤道附近,測量資料顯示,它們的總體積大約有14.2萬億立方米,最厚的位置可達1000千米。

科學家認為,地球內部的這兩個巨型結構物,很可能就是45億年前與地球相撞的那顆行星所留下的殘骸,在那場慘烈的碰撞中,這顆行星的殘骸最終融入了地球。

小結

雖然科學家在地球內部發現的這兩個巨型結構物可以用「大碰撞假說」來進行解釋,但是以現在的科技來看,我們根本不可能深入到地球內部去一探究竟,因此這只能算是一個合理的假設,並不是科學家給出的結論。

 

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