天文|地球是如何形成的?新研究改写了地球诞生的时间线( 二 )



天文|地球是如何形成的?新研究改写了地球诞生的时间线
唯一与地球成分相似的其他岩石是一种罕见的陨石—— CI 球粒陨石(CI chondrite) 。 这些陨石的有趣之处在于它们的成分与整个太阳系相似 。
想象一下 , 如果你收集了做博洛尼亚大红肠所需的一切食材 。 把它们放进一个大锅中混合起来——这就是原行星盘 , 太阳系的雏形 。 但你如果把原料放进一堆小锅里 , 且每个锅中原料的比例有所不同——现在你就有了单独的行星和小行星 。

天文|地球是如何形成的?新研究改写了地球诞生的时间线
CI 球粒陨石的特别之处在于这个类比 。 它们就像装有制作博洛尼亚大红肠所需的所有食材的小锅 , 且食材的比例是符合菜谱要求的最初的比例 。 所以 , 这些陨石就是46亿年前太阳系诞生之初 , 原行星盘中旋转的尘埃的缩影 。
根据目前的行星形成模型 , 如果形成天体的物质只是单纯地被混合在一起 , 那么地球地幔中铁的含量应当和所有不同种类陨石加在一起的铁的含量相同 , 这意味着地球地幔中铁-54的含量应该更高 。
事实上 , 我们星球的成分仅与 CI 尘埃相似的事实证明了其他行星形成模型的存在 。 研究人员认为 , 地球的铁地核不是通过行星吸积岩石形成的 , 而是通过宇宙尘埃雨形成的 , 上述过程比吸引、累积大岩石以形成地核的过程更快 。 在此过程中 , 铁核的形成吞噬了早期的铁 。

天文|地球是如何形成的?新研究改写了地球诞生的时间线
然后 , 随着太阳系逐渐降温 , 在最初的几十万年后 , 距离更远的 CI 尘埃得以向内迁移 , 到达地球正在形成的地方 。 它洒遍了地球 , 基本上覆盖了地幔中的任何铁 。
因为原行星盘的活动和大量 CI 尘埃落在地球上的过程只持续了大约 500 万年 , 因此研究人员得出结论 , 地球一定是在这个时间范围内形成的 。
哥本哈根大学的行星地质学家马丁·席勒解释称:“这种情况只有在把前期积累的大部分铁移入地核的情况下才有可能发生 , 因此只有后来的 CI 尘埃覆盖了地幔中的铁成分这种说法才能成立” 。
“这也说明了为什么地核一定在早期就形成了 。 ”

天文|地球是如何形成的?新研究改写了地球诞生的时间线
如果地球就是按照这个“宇宙尘埃”吸积模型形成的 , 那么这项研究也意味着宇宙中其他地方的其他行星也可能是这样形成的 。
这不仅拓宽了我们对行星形成的理解 , 而且可能影响我们对宇宙中生命的理解 。 可能这种行星形成机制是一种先决条件 , 它对生命的诞生有积极影响 。

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