地球和火星是由內(nèi)太陽(yáng)系物質(zhì)組成的大型天體碰撞形成
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：根據(jù)一項(xiàng)新研究，地球和火星是和火由主要源自?xún)?nèi)太陽(yáng)系的物質(zhì)形成的；這兩顆行星的組成成分中只有百分之幾源自木星軌道以外。由德國(guó)明斯特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的星由型天東莞長(zhǎng)安鎮(zhèn)外圍上門(mén)[微信1662+044-1662][提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款不收定金一組研究人員于12月22日在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告了這些發(fā)現(xiàn)。
研究人員提出了迄今為止對(duì)地球、內(nèi)太火星以及來(lái)自?xún)?nèi)太陽(yáng)系和外太陽(yáng)系的陽(yáng)系原始材料的同位素組成的最全面比較。其中一些材料今天仍然在隕石中發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)基本上沒(méi)有改變。組成撞形這項(xiàng)研究的體碰結(jié)果對(duì)研究人員了解形成水星、金星、地球地球和火星的和火過(guò)程有深遠(yuǎn)的影響。他們認(rèn)為這四顆巖質(zhì)行星是星由型天通過(guò)積累來(lái)自外太陽(yáng)系的毫米大小的塵埃卵石而成長(zhǎng)到現(xiàn)在的大小的理論是不成立的。
大約46億年前，內(nèi)太在我們太陽(yáng)系的陽(yáng)系東莞長(zhǎng)安鎮(zhèn)外圍上門(mén)[微信1662+044-1662][提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款不收定金早期，一個(gè)塵埃和氣體盤(pán)繞著年輕的物質(zhì)太陽(yáng)運(yùn)行。有兩種理論描述了在數(shù)百萬(wàn)年的組成撞形過(guò)程中，內(nèi)層巖質(zhì)行星是如何從這種原始建筑材料中形成的。根據(jù)較早的理論，內(nèi)太陽(yáng)系的塵埃聚集成越來(lái)越大的塊狀物，逐漸達(dá)到我們?cè)铝恋拇笮　＿@些行星“胚胎”的碰撞最終產(chǎn)生了水星、金星、地球和火星等內(nèi)行星。然而，一個(gè)較新的理論傾向于一個(gè)不同的成長(zhǎng)過(guò)程：毫米大小的塵埃"卵石"從外太陽(yáng)系向太陽(yáng)遷移。在途中，它們被吸附到內(nèi)太陽(yáng)系的行星“胚胎”上，并一步一步地將它們擴(kuò)大到現(xiàn)在的大小。
這兩種理論都是基于理論模型和計(jì)算機(jī)模擬，旨在重建早期太陽(yáng)系的條件和動(dòng)態(tài)；都描述了行星形成的可能路徑。但是哪一個(gè)是正確的？哪個(gè)過(guò)程實(shí)際發(fā)生了？為了回答這些問(wèn)題，在他們目前的研究中，來(lái)自明斯特大學(xué)、蔚藍(lán)海岸天文臺(tái)（法國(guó)）、加州理工學(xué)院（美國(guó)）、柏林自然歷史博物館（德國(guó)）和柏林自由大學(xué)（德國(guó)）的研究人員確定了巖質(zhì)行星地球和火星的確切組成。
該研究的第一作者、明斯特大學(xué)的Christoph Burkhardt博士說(shuō)：“我們想找出地球和火星的組成成分是源于外太陽(yáng)系還是內(nèi)太陽(yáng)系。為此，在兩顆行星的外部富含硅酸鹽的層中發(fā)現(xiàn)的微量稀有金屬鈦、鋯和鉬的同位素提供了關(guān)鍵線(xiàn)索。同位素是同一種元素的不同種類(lèi)，只在其原子核的重量上有所不同。”
科學(xué)家們認(rèn)為，在早期太陽(yáng)系中，這些和其他金屬同位素并不是均勻分布的。相反，它們的豐度取決于與太陽(yáng)的距離。因此，它們擁有寶貴的信息，說(shuō)明在早期太陽(yáng)系中某一物體的構(gòu)件起源于何處。
作為內(nèi)太陽(yáng)系和外太陽(yáng)系的原始同位素清單的參考，研究人員使用了兩種類(lèi)型的隕石。這些大塊的巖石一般是從小行星帶，也就是火星和木星的軌道之間的區(qū)域找到它們的方式來(lái)到地球。它們被認(rèn)為是來(lái)自太陽(yáng)系初期的大部分原始材料。所謂的碳質(zhì)球粒隕石，其含碳量可高達(dá)百分之幾，起源于木星軌道之外，后來(lái)由于受到不斷增長(zhǎng)的氣態(tài)巨行星的影響，才遷移到小行星帶，而其含碳量更低的“表親”，非碳質(zhì)球粒隕石，則是真正源自?xún)?nèi)太陽(yáng)系。
對(duì)地球可觸及的外巖層和這兩種類(lèi)型的隕石的精確同位素組成的研究已經(jīng)有一段時(shí)間了；然而，對(duì)火星巖石還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)類(lèi)似的全面分析。在他們目前的研究中，研究人員現(xiàn)在檢查了總共17塊火星隕石的樣本，這些樣本可以被歸入六種典型的火星巖石類(lèi)型。此外，科學(xué)家們首次調(diào)查了三種不同金屬同位素的豐度。
他們首先對(duì)火星隕石樣品進(jìn)行粉化，并進(jìn)行了復(fù)雜的化學(xué)預(yù)處理。通過(guò)使用明斯特大學(xué)行星學(xué)研究所的多收集器等離子體質(zhì)譜儀，研究人員隨后能夠檢測(cè)到微量的鈦、鋯和鉬同位素。然后，他們進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，以計(jì)算今天在碳質(zhì)和非碳質(zhì)球粒隕石中發(fā)現(xiàn)的材料必須被納入地球和火星的比例，以便再現(xiàn)其測(cè)量的成分。在此過(guò)程中，他們考慮了兩個(gè)不同的吸積階段，以分別解釋鈦和鋯同位素以及鉬同位素的不同歷史。與鈦和鋯不同，鉬主要積累在金屬行星核心中。因此，今天在富含硅酸鹽的外層仍然發(fā)現(xiàn)的極少量的鉬，只能是在行星生長(zhǎng)的最后階段添加的。
研究人員的結(jié)果表明，地球和火星的外巖層與外太陽(yáng)系的碳質(zhì)球粒隕石沒(méi)有什么共同之處。它們只占這兩顆行星的原始材料的大約4%。明斯特大學(xué)的Thorsten Kleine教授博士說(shuō)：“如果早期的地球和火星主要是從外太陽(yáng)系吸積的塵粒，那么這個(gè)數(shù)值應(yīng)該高出近10倍，”他也是哥廷根馬克斯普朗克太陽(yáng)系研究所的所長(zhǎng)。他補(bǔ)充說(shuō)：“因此，我們不能確認(rèn)這個(gè)關(guān)于內(nèi)行星形成的理論。”
但是，地球和火星的組成與非碳質(zhì)球粒隕石的材料也不完全一致。計(jì)算機(jī)模擬表明，另一種不同的建筑材料也一定在發(fā)揮作用。Christoph Burkhardt解釋說(shuō)：“根據(jù)我們的計(jì)算機(jī)模擬推斷，這第三類(lèi)建筑材料的同位素組成意味著它必須起源于太陽(yáng)系的最內(nèi)部區(qū)域。由于來(lái)自如此接近太陽(yáng)的天體幾乎從未散落到小行星帶，這種材料幾乎完全被吸收到內(nèi)行星中，因此不會(huì)出現(xiàn)在隕石中。可以說(shuō)，這是‘丟失的建筑材料’，我們今天已經(jīng)無(wú)法直接接觸到它，”Thorsten Kleine說(shuō)。
這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有改變這項(xiàng)研究對(duì)行星形成理論的影響。Christoph Burkhardt總結(jié)說(shuō)：“地球和火星顯然主要包含來(lái)自?xún)?nèi)太陽(yáng)系的材料，這與內(nèi)太陽(yáng)系大型天體的碰撞所形成的行星很吻合。”