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46亿年前的大碰撞,月球因此诞生,模拟出陨石对月球的影响!

2019年08月25日 22:45来源:未知手机版

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当太阳系的地球在大约46亿年前形成时,一个行星大小的物体撞击了早期地球,导致了月球的形成,可能是由一团炽热旋转的岩石蒸汽云形成,这团岩石蒸汽被称为索内斯蒂亚(synestia)。但在地球和月球从蒸汽中凝结后,随着陨石撞击到两个天体,又出现了另一个生长阶段。尽管地球和月球有着共同的起源,但它们之间存在着一些奇怪的差异。与地球相比,月球上的金、铱、铂和钯等元素(被称为高亲铁元素或“亲铁”元素)相对稀缺。

由于这些元素是由陨石提供,对这种差异的解释限制了陨石轰击在数亿年时间里是如何发展。理解这个问题对于弄清地球和月球成长为我们今天所知的天体时究竟发生了什么至关重要。加州大学戴维斯分校地球与行星科学教授尹庆竹表示:在我们如何理解月球的吸积历史方面,这一直是一个重大问题。尹和一个国际合作小组现在已经进行了详细的重建模型模拟,解决了高亲铁元素的问题,并对月球晚期吸积历史提供了新的见解,其研究结果发表在《自然》上。

研究人员模拟了数百万次流星撞击地球和月球的过程,这些撞击会给地球和月球带来物质。通过比较月球上实际陨石坑的数量和预测撞击的数量来验证模型。发现,由于月球的体积较小,而且一些撞击与表面呈浅角度,撞击月球的陨石所留下的物质相对较少。研究计算出,亲铁元素只在43.5亿年前被保留在月球地壳和地幔中,比之前认为的要晚,大约是覆盖月球岩浆海洋凝固的时间,在此之前到达亲铁元素会被月球的铁芯吸收。

高亲铁元素的重要性(即金、铱、锇、钯、铂、铼、铑和钌)在跟踪行星形成的晚期吸积阶段方面早已得到公认。然而,月球吸积历史的确切性质仍然是个谜,地球和月球的高亲铁元素预测存在综上所述,这些因素解释了地球和月球之间高亲铁元素的差异。这项研究的美妙之处在于,所有这些东西现在都很好地结合在了一起。研究可能已经解决了这个问题,至少在有人发现新的差异之前是这样。着巨大的不匹配,地球似乎比月球增加了不成比例的高亲铁元素。博科园|研究/来自:加州大学戴维斯分校>

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