行星忒伊亚藏在地球内部？
参考消息2023-11-06 18:25
参考消息网11月6日报道据美国有线电视新闻网网站11月3日报道，科学家们普遍同意一种理论：一颗古老的行星忒伊亚很可能在数十亿年前的地球形成时期撞上了地球，其喷溅出的碎片吸积形成了时至今日仍装饰我们夜空的月球。
这个理论被称为大撞击假说，它解释了月球和地球的许多基本特征。
但这个假说有个引人注目的核心问题仍然成谜：行星忒伊亚到底发生了什么？关于它的存在，人们仍然没有找到直接证据。在太阳系中从未发现它的残余碎片。许多科学家认为，忒伊亚留在地球上的残骸全都熔进了地球内部炽热的大熔炉里。
然而，一项新的理论提出，这颗古老行星的残片仍有一部分留存至今，就埋在我们的脚下。
地球与行星忒伊亚相撞的模拟图（NASA）
一份11月1日发表在《自然》杂志上的研究报告认为，在忒伊亚与地球撞击后，它的一些熔融板块可能嵌入地幔并凝固，从而使这颗古老行星的部分物质被保存在地表以下约2900公里处，位于地核上方。
如果这个理论是正确的，它不仅会提供更多细节来丰富大撞击假说，而且还将解答一个长期困扰地球物理学家的问题。
科学家早已发现地球深处有两个巨大而独特的“斑点”。这两团被称为大低速区（LLVP）的物质在20世纪80年代首次被探测到。一个位于非洲下面，另一个在太平洋下面。
这两个斑块区宽数千公里，与周围的地幔相比，其内部铁的密度可能更高，因此呈现出不同的地震波速数据。这两个比月球还大的斑块是如何形成的，对科学家来说仍是未解之谜。
不过，当美国加州理工学院的地球物理学家、上述新研究的主要作者袁迁（音）博士在2019年参加亚利桑那州立大学的一次研讨会时，他对大低速区的理解永远改变了。这场研讨会介绍了大撞击假说。
也是在研讨会上，袁迁获知了关于忒伊亚的新细节：一个据推测在数十亿年前撞击地球的神秘“天外来客”。
作为一名专业的地球物理学家，他也知道藏在地幔中的神秘斑点。
袁迁说，当时的他灵光一现。
袁迁立即开始阅读研究报告，看是否有人提出过大低速区可能是忒伊亚的残余。没有人。
袁迁在2021年提交的一篇论文中首次提出了他的想法。它被拒绝了三次。同行评议者说，论文缺乏对大撞击的充分建模。
后来，袁迁遇到了一些科学家，他们所做的研究正是他所需要的。
他们的研究在模型中对忒伊亚的大小和撞击速度赋予一组特定数值，表明这颗古老行星的碰撞有可能并未彻底熔化地球的地幔，因此可能没有完全混合到地球内部的熔炉中，而是冷却并形成固体结构。
“地球的地幔是岩石成分，但它不像固体岩石，”研究报告的合著者、亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的天体物理学教授史蒂夫·德施博士说，“它是一种高压岩浆，黏稠度类似花生酱，相当于被放在一个非常热的炉子上烤。”
德施说，在这种环境下，如果大低速区的物质密度太高，它就无法堆积成现在所呈现的锯齿状结构。如果密度太低，它就会和不断翻腾的地幔混在一起。
问题可以归结为：忒伊亚残余物质的密度会是多少？它能与大低速区的密度相吻合吗？
袁迁说，计算结果是符合的：如果忒伊亚的大小和黏稠度符合特定数值，并以特定的速度撞击地球，模型显示，它确实可能在地幔中留下大块残余，同时喷溅出碎片形成月球。
“这非常、非常、非常令人兴奋，”袁迁说，“这种建模以前没有做过。”
当被问及这样的一个全新概念——一颗古老外来行星的物质团块藏在地球深处——是否会引发反驳和争议时，袁迁回答说：“我还想强调的是，这是一个想法，一种假说。无法证明这一定是事实。我欢迎其他人进行这项研究。”
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