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造就月球的碰撞也给早期地球带来了水

造就月球的碰撞也给早期地球带来了水

明斯特大学的科学家们发现,地球从Theia的碰撞中得到了水。Theia是与地球相撞并形成月球的古老星体。他们的发现表明,地球的水比以前想象的要古老的多。

月球形成的普遍理论涉及一个名为Theia的古老星体。大约44亿年,Theia与地球相撞。碰撞产生巨大的碎片环,月球由碎片形成。

这个理论还认为,在与Theia相撞后,地球会随着时间的推移聚集水,彗星和小行星把水送过来。但是,明斯特大学的这项新研究提供了支持地球水源的不同来源的证据:Theia本身。

“我们的方法是独一无二的,因为它首次允许我们将地球上的水源与月球的形成联系起来。”

Thorsten Kleine,明斯特大学行星学教授。

长期以来,科学家一直认为Theia是来自内太阳系的个体,因为它本质上是岩石。但是新研究表明情况并非如此。相反,Theia起源于外太阳系。

造就月球的碰撞也给早期地球带来了水

小行星维纳斯

理解这些事件的关键是我们太阳系的干湿部分的想法。太阳系是在大约45亿年前形成的,我们知道它的结构方式导致了干燥的内部区域和潮湿的外部区域。地球有点神秘,因为它形成于干燥的地区,更接近太阳,但它有丰富的水。所以像这样的研究,试图了解地球如何得到它的水,是很重要的。

我们对地球水的了解很多,说它是来自两种类型的陨石:富含水的碳质岩石和更干燥的非碳质岩石。碳质岩石来自于外太阳系,而较干燥的非碳质岩石来自于内太阳系。那么究竟从哪里来?

有大量证据表明地球的水是由外太阳系的湿碳质岩石输送过来的,但是这种情况何时以及如何发生的从未确定过。这项研究为这个问题带来了一些确定性。

“我们使用钼同位素来回答这个问题。”

Gerrit Budde博士,明斯特星星研究所

该研究被称为“外太阳系物质为地球晚期增加的钼同位素证据”,并发表在“自然天文学”杂志上。正如标题所表明的那样,所有关于钼的同位素都是如此,以及地球核心中的钼与地球地幔中的钼之间的差别。

造就月球的碰撞也给早期地球带来了水

“我们使用钼同位素来回答这个问题。钼同位素使我们能够清楚的区分碳质和非碳质材料,因此代表了来自外太阳系和内太阳系的材料的“遗传指纹”,明斯特星星研究所的Gerrit解释道。

为什么选择钼?因为它在回答地球水源的问题时非常有用。钼对铁非常亲近,这意味它大部分存在与地球的核心,和铁在一起。

地核非常古老,因为地球早期是个融化的铁,铁和其他的较重元素迁移形成核心。由于钼亲近铁,钼也会进入核心。但地壳中还含有钼,它肯定是在地球冷却后才到达地球的,否则它也会迁移到核心。所以地球上有两个钼群,它们各有不同的同位素。

地球外壳中的晚期的钼必须来自后来的太空陨石等。“因此,今天在地幔中可以获得的钼来自地球形成的后期阶段,而早期阶段的钼完全处于核心部位。”Chirstoph博士解释说。

这些结果首次表明,来自太阳系外部潮湿地区的含碳物质会在晚期到达地球。

这篇论文还更进一步,由于地幔中的钼必须来自外太阳系,因为它是一种不同的同位素,这意味着Theia也必须来自外太阳系。这项研究背后的科学家表示,与Theia的碰撞提供了足够的含碳物质来解释地球大部分水的源头。

“我们的方法是独一无二的,因为它首次允许我们将地球上的水源与月球的形成联系起来。简而言之,没有月球,地球上可能就没有生命,”明斯特大学行星学教授Thorsten说。

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