巨大原始碰撞的遗迹存在于地球深处的内部

阿波罗17号宇航员在1972年12月7日前往月球途中所看到的地球景象，如NASA未标注日期的资料照片所示。REUTERS/NASA/资料照片

华盛顿，11月1日(路透社) - 地震学家自20世纪70年代以来就已经认识到，地球地幔最深处存在着两个神秘的大陆大小的斑块，一个位于非洲下方，另一个位于南太平洋地区。

研究人员周三表示，这些比周围物质密度更大的斑块可能是我们星球早期历史中一场灾难的遗物，据推测这场灾难可能是月球的形成事件 - 原始地球与一个名为泰亚的火星大小天体碰撞所导致的。

这场巨大的撞击，根据最新研究，发生在超过44.6亿年前，将熔融岩石抛入太空，围绕地球运行并凝聚成了月球。但泰亚的碎片可能留在了地球内部，沉积在我们星球上方那个铁和镍构成的极其炽热的球形地核之上。

研究人员进行了计算机模拟，研究了撞击事件、泰亚可能由什么材料构成以及地球地幔的演化 - 这是构成我们星球内部结构的各层中最广泛的一层，厚约1800英里(2900公里)。

根据这些模拟，他们提出大部分泰亚被地球吸收，形成了这些斑块，而残留的碎片形成了月球。

“这些斑块的底部在我们脚下的2,900公里深处。这两个斑块约占地球质量的2%。它们是通过地震学检测出来的，因为与周围地幔相比，地震波在这两个区域内传播速度较慢。每个斑块的质量是整个月球的两倍。因此，这些斑块非常庞大，”加州理工学院地球物理学家、该研究的主要作者袁茜在《自然》杂志上发表的研究中说。自然。

如果研究的结论是正确的，这些斑块将代表地球上难以捉摸的证据，证明了假设中的月球形成碰撞。

“关于我们是否能在现代地球的一些可观测特性中找到这一事件的证据，人们还没有达成共识，不仅仅是在月球上，”加州理工学院地质和地球化学教授、研究合著者保罗·阿西莫说。

阿西莫补充说，这两个斑块“是地球结构中最大的偏差，不符合简单分层行星的特征。”

“这是令人难以置信的，因为如果我们在地球的地幔深处挖掘足够深，我们可以发现另一个行星——泰坦——的遗迹，”中国科学院上海天文台的行星科学家、研究合著者邓宏平补充道。

斑块的增加密度被认为是由于其中铁含量较高——就像月球岩石一样，如果它们由泰坦的相同来源物质构成，这就说得通。

“碰撞后，这些撞击物质可能会沉到核幔边界，因为它们可能比环境地幔密度更高，正是这种额外的密度使它们能够幸存下来，经受了地球的整个历史，”袁茜说。

月球绕地球运行的平均距离约为239,000英里（385,000公里），直径约为2,160英里（3,475公里），略大于地球直径的四分之一。

阿西莫夫说，如果他们的结论是正确的，一些达到地球表面的火山岩可能提供了一个消失的行星的样本。

“如果我们的模型是正确的，这些团块应该具有同月球幔岩相似的同位素 - 微量元素 - 这可以在未来的月球任务中进行测试，”袁说。

对假设的巨大撞击事件有更深入的了解可能有助于我们了解地球和太阳系以及其他岩石行星的演变。

“地球仍然是唯一确认的宜居行星，我们不知道为什么，”袁说。“这次碰撞可能确定了地球演化的初始条件。研究其后果可能有助于我们弄清楚为什么地球与其他岩石行星不同。”