那么这些 LLVP 从何而来?来自加州理工学院的科研团队经过深入研究,认为这些 LLVP 是一颗古老行星的“残骸”。
科研专家认为在数十亿年前,这颗行星与地球发生了剧烈碰撞,其中部分进入到地幔中,而另一部分进入太空形成了月亮。
研究人员此前一直有个大碰撞说(Giant impact hypothesis):该假说认为在大约 45 亿年前的冥古宙,刚刚形成不久的早期地球和同轨道一颗火星大小的矮行星发生撞击,两者熔合后重新组成了地球,而早期地球的一部分地壳和地幔被撞击撕离送到了稳定轨道,在随后独立吸积形成了月球。这颗撞击地球的天体被称为忒伊亚,名字源自希腊神话里月神塞勒涅的泰坦母亲之名。
而这项研究结果表明,Theia 的大部分物质被吸收进入到年轻的地球中,形成了 LLVP,而撞击产生的残余碎片则凝聚形成了月球。
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国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇基于计算机模拟的行星科学论文表明,约45亿年前古代行星忒伊亚(Theia)和原始地球间的巨大撞击可能塑造了地球地幔的不同区域。该研究推测,这次巨大的、形成了月球的撞击令忒伊亚的残骸深埋于地球地幔之中,这项研究发现或改进人们对地球和月球形成的理解。
本项研究成果艺术想象图:月球形成的撞击中,行星忒伊亚的一部分一直存留在地幔深处直到今天(制图Herna?n Can?ellas)。
施普林格·自然 供图该论文介绍,巨大撞击设想认为古代原始行星忒伊亚和原始地球发生了撞击,冲击碎片形成了地球的卫星月亮,但关于忒伊亚存在的直接证据十分模糊。
本项研究成果艺术想象图:月球形成的巨大撞击在地球内部留下了外星岩石(制图Herna?n Can?ellas)。施普林格·自然 供图
在本项研究中,论文第一作者兼通讯作者、美国加州理工学院Qian Yuan和包括中国科学院上海天文台科研同行在内的合作者一起,通过使用计算机模拟,对地球地幔在大约2900千米深处两个大区域显示出异常缓慢地震速度提出了一种解释。这两大区域的物质被认为比周围地幔密度高2.0%-3.5%,他们认为,高密度物质可能是忒伊亚幔物质的埋藏残骸,在形成月球的大撞击后保留在了原始地球深处。
本项研究成果艺术想象图:忒伊亚的一部分留在了地幔深处,经历地球的全部历史直到现在(制图Hongping Deng,中国杭州思斐迩科技有限公司)。施普林格·自然 供图
这些高密度的忒伊亚残骸被认为横跨数十公里,论文作者指出,它们沉到地幔较低区域,积聚形成地核上方密度较高的团块,一直留存至今。
论文作者总结表示,地球地幔这些密度较高区域可能是形成月球的大撞击的自然结果。此外,由于大撞击在行星吸积过程末期很常见,类似的撞击导致地幔不均匀可能在其他行星体内部同样存在。
栏目主编:秦红 文字编辑:宋慧 题图来源:视觉中国 图片编辑:徐佳敏