科学家在地球地幔中发现古老外星球的“遗骸”(组图)

IT之家 11 月 2 日消息，物理学家在 20 世纪 80 年代发现，在地幔中存在两个巨大斑点，其中一个在非洲大陆下方，另一个在太平洋下方。每个斑点的大小是月球的两倍，且构成元素和周围的地幔有所不同，科学家随后将其正式命名为大型低波速域（LLVP）。


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。

相关报道：45亿年前行星撞地球形成月球？最新研究在地球地幔深处发现证据


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