古地球从地幔发出“喧哗与骚动”回声
科学家澄清了一个有争议的事实,古老地球早已埋藏在地球的地幔内部,他们好似聆听了古老地球传来的回声,仿佛在告诉人们,在地球的远古时期发生了一件惊心动魄的大撞击事件,在远古的地球发生大撞击之后,地球和月球组成了延续到现在的地月系。科学家从地球深处接收到了有关同位素比值的数据,分析的结果预示了一个事实,远古地球和一颗太阳系内的行星发生了大撞击,古老地球在大撞击之后幸存下来,一个行星尺寸的天体随之消失,取而代之的则是月球的诞生,这预示着月球诞生在动荡不安的天文年代。科学家之前没有对同位素比值的数据进行深入的分析,数据信号可能表明了幸存的远古地球发出了回声,透露了大约在45亿年前发生的大撞击事件。
在加州萨克拉门托召开了一次歌德施密特会议,科学家在学术大会上发布了有关地月系的研究成果。到目前为止,主流的地月系形成理论支持了月球在45年前形成的见解,那个时期的的古老地球与一颗相当于火星大小的行星发生了“硬碰硬”的大撞击,火星尺寸的天体就是从太阳系内消失的“提亚”行星。根据目前普遍认可的理论观点,远古地球和“提亚”发生了一次大撞击,在大撞击过程中产生的巨大热量将远古地球和“提亚”行星融化为一个整体,两颗行星的大撞击留下了大量碎片,它们逐渐冷却下来,在地球的周围开始凝结和转动,最终形成了演化至今的月球。
哈佛大学的科学团队发表了最新的见解,地球的一部分在大撞击过程中被高温融化,而没有被高温融化的地球部分组成了古老地球,而保存完好的远古地球至今还隐藏在今日地球的地幔内。科学团队的主要研究员、哈佛大学的助理教授苏乔伊·穆霍帕迪亚解释说,从古地球和提亚行星的大撞击中产生了巨大能量,足以融化整个行星,但团队成员在研究中发现,大撞击事件产生的能量在远古地球撞击面的分布不够均匀,可能导致了部分热熔效应的发生,远古地球的主要部分在撞击中被彻底融化,遗存的部分没有经历完全的融化过程。
科学团队拿出了惰性气体同位素比值的主要证据,这些惰性气体散布在地球深处的地幔,通过比较地幔的同位素比值和靠近地表的惰性气体同位素比值,地幔浅层区域的氦3和氖22同位素比值比在地幔深处检测的比值出现了明显上升,两组数据的差异似乎表明,远古地球在大撞击之后融化得不够均匀。穆霍帕迪亚教授解释说,在两大行星发生大撞击之后,地幔物质没有实现彻底融合,地幔“岩浆海洋”的图景大为缩减。团队成员找到了一个氙129同位素比值的证据,氙129被认为埋藏在地幔的深处,通过地幔的热柱效应带到了地表,氙129的同位素比值在靠近地表的区域升高,比如:在大洋中脊有玄武岩。
通过碘129元素的放射性衰减产生了氙129同位素,元素氙的同位素在地球历史上打上了时间的标识,可以证明地球在第一个1亿年的历史中形成了古老的地幔。地球化学家指出,惰性气体的同位素比值在不同的地球部位有不同的分布,科学家解释了同位素元素分布的不同,他们的解释以科学的发现为依据,远古地球和一颗行星尺寸的天体发生了有极大破坏力的大撞击,这是一个在地球地质史上的最大物理事件,极早期地球在遭受撞击后没有彻底融化,没有形成同位素惰性气体的均匀分布,这一证据挑战了人们之前对地球行星的形成和巨大撞击能量的科学认识。
如果哈佛大学科学团队的地月理论得到了证实,那么人们可能聆听到远古老地球传来的回响,远古地球在两大行星的大撞击事件中没有彻底消失。卡耐基研究所的理查德·卡尔森教授曾担任美国地球化学协会的主席,他认为令人兴奋的发现提供了地球如何形成的证据,这些证据建立在观测的基础上,而不是科学家合理想象的产物。地球行星在极早期经历了一场生存与毁灭的大撞击,远古地球发生了剧烈的燃烧和震荡,在大撞击事件后幸存的远古地球在漫长地质年代的演变中形成了生机勃勃的今日地球。地球科学团队的最新证据展示了地球物理学和化学的新视野,什么是已发生的事实?什么是没有发生的猜测?人们的科学认识更接近事实的真相。
(编译:2014-6-12)