丹麥尼耳斯·玻爾研究所進(jìn)行的最新研究顯示,地球和月球形成的時(shí)間,比人們以前認(rèn)為的時(shí)間更晚,大約是在我們的太陽(yáng)系誕生1.5億年后形成的。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,地球和月球是2顆體積跟火星和金星差不多的行星撞在一起產(chǎn)生的。迄今為止人們一直認(rèn)為這次撞擊事件發(fā)生在我們的太陽(yáng)系只有3000萬(wàn)歲時(shí),或者發(fā)生在距今大約45.37億年前。然而丹麥尼耳斯·玻爾研究所進(jìn)行的最新研究顯示,地球和月球形成的時(shí)間,比人們以前認(rèn)為的時(shí)間更晚,大約是在我們的太陽(yáng)系誕生1.5億年后形成的。
該研究成果發(fā)表在科學(xué)雜志《地球與行星科學(xué)通訊》上。哥本哈根大學(xué)尼耳斯·玻爾研究所的泰斯·達(dá)爾和美國(guó)加州理工大學(xué)教授大衛(wèi)·史蒂文森一起進(jìn)行了這項(xiàng)研究。達(dá)爾解釋說(shuō):“我們已經(jīng)利用鎢的同位素確定了地球和月球的年齡,通過(guò)這種同位素,我們可以確定在撞擊過(guò)程中,它們的鐵核和它們的巖石表面是否混合在了一起。”
太陽(yáng)系里的行星是由圍繞新生太陽(yáng)運(yùn)行的小侏儒行星彼此相撞后產(chǎn)生的。撞擊過(guò)程中,小行星融合在一起,形成更大的行星。地球和月球是2顆像火星和金星一樣大的行星發(fā)生猛烈撞擊的產(chǎn)物。這兩顆行星相撞時(shí),都有一個(gè)鐵核和包圍在外面的硅酸鹽外殼(巖石)。然而這兩顆行星是在什么時(shí)候相撞在一起的,以及它們是如何撞在一起的呢?
在這次撞擊事件發(fā)生的24小時(shí)內(nèi),地球的溫度高達(dá)7000攝氏度,在撞擊過(guò)程中,它的巖石和金屬物質(zhì)一定熔化了。但是它們的巖石和鐵物質(zhì)有沒(méi)有混合在一起呢?直到最近人們一致認(rèn)為,在地球和月球形成過(guò)程中,它們的巖石和鐵物質(zhì)完全混合在一起,因此月球在太陽(yáng)系誕生3000萬(wàn)年后,或者說(shuō)在距今大約45.37億年前形成。然而最新研究發(fā)現(xiàn)了完全不同的結(jié)果。
通過(guò)對(duì)地幔里的特定元素進(jìn)程測(cè)量,可以確定地球和月球的年齡。鉿182(hafnium-182)是放射性元素,它發(fā)生衰變后會(huì)轉(zhuǎn)變成同位素鎢182。兩種元素?fù)碛胁煌幕瘜W(xué)性質(zhì),鎢同位素喜歡與金屬結(jié)合在一起,而鉿同位素喜歡與巖石等硅酸鹽結(jié)合在一起。所有鉿用了5000萬(wàn)年,才完全衰變成鎢,在形成月球的撞擊過(guò)程中,幾乎所有金屬都進(jìn)入地球的核心。然而,是不是所有鎢也都隨金屬物質(zhì)進(jìn)入到地球的核心了呢?
達(dá)爾說(shuō):“我們已經(jīng)對(duì)這次撞擊期間金屬和巖石的融合程度進(jìn)行了研究。我們利用動(dòng)態(tài)模型計(jì)算液態(tài)巖石和鐵的紊流混合情況,發(fā)現(xiàn)地球形成之初產(chǎn)生的鎢同位素仍保留在巖質(zhì)地幔里?!边@項(xiàng)最新研究暗示出,形成月球的撞擊發(fā)生在所有鉿完全衰變,轉(zhuǎn)變成鎢以后。達(dá)爾解釋說(shuō):“我們的研究成果顯示,直徑超過(guò)10公里的行星相撞在一起,并不能使鐵核和巖石發(fā)生熔化,因此在地球形成過(guò)程中,它的鐵核(80%-99%)并沒(méi)把巖石里的鎢轉(zhuǎn)移到地幔里?!?/p>
該研究成果說(shuō)明地球和月球的形成時(shí)間,比人們以前認(rèn)為的時(shí)間更晚,也就是說(shuō)它們并不是在太陽(yáng)系誕生3000萬(wàn)年后,或者說(shuō)在距今大約45.37億年前形成的。
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