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研究稱月亮是地球被正面撞擊後的產物

  遠古地球和名為“忒伊亞”(Theia)行星正面撞擊的猜想圖。William K. Hartmann 圖

  據加州大學洛杉磯分校官網1月31日報導,一項最新研究通過比對月球和地球岩石樣本的“氧同位素”(oxygen isotope),力證月亮是被遠古地球和一顆名為“忒伊亞”(Theia)的行星“正面撞”出來的!

  遠古地球和“忒伊亞”這場大約發生於45億年前的撞擊在學界已不是新聞,只是此前大部分學者認為遠古地球和“忒伊亞”的碰撞角度為45度或更多,換言之就是“擦邊撞擊”(2012年YouTube上還有模擬視頻),少部分學者提及“正面撞擊”。而新研究團隊於1月29日發表在《科學》雜誌上的研究發現則為“正面撞擊”說提供了新的證據。

  愛德華教授手裡拿著的是從月球採集回來的岩石樣本。

  據悉,該團隊研究人員對月球岩石樣本和地球岩石樣本進行比對分析。其中,七塊月球岩石樣本分別來自“阿波羅12號”、“阿波羅15號”、“阿波羅17號”登月任務所採集到的岩石,而六塊地球火山岩石中有五塊來自夏威夷,一塊來自亞利桑那州。

  而新研究發現的關鍵在於化學標籤“氧同位素”。地球上超過99.9%的是O-16(氧16同位素,每個原子包含8個質子和8個中子),上也有少量其他的“氧同位素”,比如多了一個中子的O-17(氧17同位素),和多了兩個中子的O-18(氧18同位素)。有關氧同位素的成分比例,地球、火星及太陽系內的每一顆行星都有其獨特的數據——這一特徵就像是各自的“指紋”一樣。

  2014年,德國的一個科研小組在《科學》雜誌上說月亮也有自己獨特的、不同於地球的氧同位素比例。而新研究發現並非如此。通過樣本比對,新研究人員發現月亮和地球的氧同位素比例極其相似,大約每100萬個氧元素中含有5個O-17(氧17同位素)。

  “我們沒有發現地球和月亮在氧同位​​素上的區別,它們簡直無法區分。”此番新研究團隊的領導者,加州大學洛杉磯分校地球化學和宇宙化學系教授愛德華(Edward Young)如是說。

  而這說明了什麼?愛德華教授說,如果遠古地球和“忒伊亞”是“擦邊撞擊”,它們碰撞結果(月亮)的主要成分會來自於“忒伊亞”,如此地球和月亮的氧同位素成分會有很大差異。而如果是“正面撞擊”,那麼地球和月亮的化學成分會非常相似,氧同位素成分當然也不例外。

  “'忒伊亞'最後在地球和月亮之間均勻分散。”愛德華說,“這就是為什麼,我們在月亮上檢測不到不同於地球的'忒伊亞存在'。”

  他還表示,若在撞擊中倖存下來,“忒伊亞”或許會成為一顆行星。他和其他科學家認為或許這枚行星會和地球差不多大,但也有人說會和火星差不多大。

  另一個有趣的問題是,和“忒伊亞”的碰撞會不會讓遠古地球上的水資源發生變化?據參考消息網2月1日消息,在那場遠古撞擊之中,地球和“忒伊亞”各自的氧元素進行充分混合。此發現說明遠古地球跟“忒伊亞”當初都擁有富含“氧17同位素”的水。這些水可能滲透進礦物質中,也可能以冰的形式存在。更重要的是,地球上的水資源大多是“忒伊亞”撞上地球之後帶過來的。

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