又有新证据说月亮是地球被正面撞击后的产物

澎湃新闻记者 罗昕 编译

2016-02-01 14:21 来源:澎湃新闻

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远古地球和名为“忒伊亚”(Theia)行星正面撞击的猜想图。  William K. Hartmann 图
据加州大学洛杉矶分校官网1月31日报道,一项最新研究通过比对月球和地球岩石样本的“氧同位素”(oxygen isotope),力证月亮是被远古地球和一颗名为“忒伊亚”(Theia)的行星“正面撞”出来的!
远古地球和“忒伊亚”这场大约发生于45亿年前的撞击在学界已不是新闻,只是此前大部分学者认为远古地球和“忒伊亚”的碰撞角度为45度或更多,换言之就是“擦边撞击”(2012年YouTube上还有模拟视频),少部分学者提及“正面撞击”。而新研究团队于1月29日发表在《科学》杂志上的研究发现则为“正面撞击”说提供了新的证据。
爱德华教授手里拿着的是从月球采集回来的岩石样本。
据悉,该团队研究人员对月球岩石样本和地球岩石样本进行比对分析。其中,七块月球岩石样本分别来自“阿波罗12号”、“阿波罗15号”、“阿波罗17号”登月任务所采集到的岩石,而六块地球火山岩石中有五块来自夏威夷,一块来自亚利桑那州。
而新研究发现的关键在于化学标签“氧同位素”。地球上超过99.9%的是O-16(氧16同位素,每个原子包含8个质子和8个中子),上也有少量其他的“氧同位素”,比如多了一个中子的O-17(氧17同位素),和多了两个中子的O-18(氧18同位素)。有关氧同位素的成分比例,地球、火星及太阳系内的每一颗行星都有其独特的数据——这一特征就像是各自的“指纹”一样。
2014年,德国的一个科研小组在《科学》杂志上说月亮也有自己独特的、不同于地球的氧同位素比例。而新研究发现并非如此。通过样本比对,新研究人员发现月亮和地球的氧同位素比例极其相似,大约每100万个氧元素中含有5个O-17(氧17同位素)。
“我们没有发现地球和月亮在氧同位素上的区别,它们简直无法区分。”此番新研究团队的领导者,加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学系教授爱德华(Edward Young)如是说。
而这说明了什么?爱德华教授说,如果远古地球和“忒伊亚”是“擦边撞击”,它们碰撞结果(月亮)的主要成分会来自于“忒伊亚”,如此地球和月亮的氧同位素成分会有很大差异。而如果是“正面撞击”,那么地球和月亮的化学成分会非常相似,氧同位素成分当然也不例外。
“‘忒伊亚’最后在地球和月亮之间均匀分散。”爱德华说,“这就是为什么,我们在月亮上检测不到不同于地球的‘忒伊亚存在’。”
他还表示,若在撞击中幸存下来,“忒伊亚”或许会成为一颗行星。他和其他科学家认为或许这枚行星会和地球差不多大,但也有人说会和火星差不多大。
另一个有趣的问题是,和“忒伊亚”的碰撞会不会让远古地球上的水资源发生变化?据参考消息网2月1日消息,在那场远古撞击之中,地球和“忒伊亚”各自的氧元素进行充分混合。此发现说明远古地球跟“忒伊亚”当初都拥有富含“氧17同位素”的水。这些水可能渗透进矿物质中,也可能以冰的形式存在。更重要的是,地球上的水资源大多是“忒伊亚”撞上地球之后带过来的。
探索
我是天体物理学博士孙正凡,关于宇宙探索的问题,问我吧!
松鼠老孙 2015-09-30 375 进行中...
责任编辑:梁佳澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 月亮

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