月球的形成引起了地幔的碰撞

雅加达

科学家发现证据表明,驱动板块构造的俯冲事件发生在地球形成的早期,这与现有模型相矛盾。 为了解释这是如何发生的,行星科学家指出了地球与忒伊亚碰撞引发的地幔羽流,忒伊亚是一个火星大小的天体,其撞击创造了月球。

地球是唯一具有板块构造的行星,如果没有大陆,我们就不会在这里,其他物种也不会在这里。 因此,极其罕见的板块构造存在的可能性被认为是费米悖论的可能解释之一。

地球具有与月球有关的构造板块的观点已被多次提出,但对于这种关系有不同的解释。 大多数这些说法都没有太多证据,但来自西澳大利亚的 43 亿年前的晶体可能是缺失的线索。

这种晶体是锆石,这是一种因其耐用性和内部时钟而受到地质学家推崇的岩石。 锆石在形成过程中不允许铅通过,但含有铀和钍。 这种衰变产生了一个易于理解的时间表,因此其中元素的比例表明了锆石的年龄。

20多年来,一些科学家一直认为,某些非常古老的锆石的化学性质表明它们是在俯冲事件中产生的,当时的构造板块将其他构造板块推入或拉入地幔。

然而,今天的板块构造部分是由沉入地幔的固体洋壳驱动的,这应该在地球存在的早期就发生过。 现在,一个研究小组给出了解释。 他们的模型表明,当忒伊亚在 45​​.1 亿年前撞击地球时,产生的热量会持续很长一段时间,在撞击造成的岩浆海洋凝固很久之后,地核-地幔边界的温度就会升高。

核幔边界处的额外热量不仅来自碰撞提供的重力势能,还来自忒伊亚携带的长半衰期放射性元素的衰变。 这反过来会产生强大的地幔羽流条件,巨大的热球从边界升起,削弱地壳和上地幔。 在各种情况下,研究作者使用的模型一致表明,撞击后约 1.2 亿年,一股过热的地幔柱将接近地表并开始俯冲。

这项发表在《地球物理研究快报》杂志上的研究指出,改变某些假设将会改变时间线,但只要核幔边界温度长时间超过 3,773 K,并且地表附近的压力不太大的话就会发生俯冲。

《华盛顿邮报》援引研究合著者钱源博士的话说:“巨大的撞击不仅是月球形成的原因,如果是的话,它也决定了地球的早期条件。”

即使这个想法是正确的,目前仍不清楚现代板块构造是否可以将其起源追溯到忒伊亚撞击,或者最初的爆炸是否会在由于其他原因再次发生之前失败。

然而,如果忒伊亚的重大事故是我们今天看到的运动的触发因素,那么这可能是行星支持高级生命的另一个要求。 在生命发展出同样的能力之前,地壳物质通过地幔的循环已成为地球的温度调节器,调节极端温度、炎热和寒冷。

如果在正确的时间发生大规模碰撞就能创造这样的条件,那么类地行星的数量可能比我们想象的要少数百倍。 在这种情况下,文明可能变得不那么可能,而更有价值。

观看视频“星星第一次发光是什么时候?”

(rns/rns)

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2024-05-11 14:31:55

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