月球撞击物忒亚起源于地球附近,太阳分析显示
月球撞击物忒亚起源于地球附近,太阳分析显示
作者:Robert Schreiber德国柏林(SPX),2025
年11月21日
一项发表在《科学》杂志上的新研究追溯了忒亚的起源,这颗天体大约在45亿年前与地球相撞,并引发了月球的诞生。该研究由马克斯·普朗克太阳系研究所和芝加哥大学领导,利用金属同位素比例揭示忒亚的起源和成分。
与忒亚的碰撞极大地改变了地球的大小、成分和轨道,标志着月球的诞生。尽管忒亚在事件中被摧毁,但其化学和同位素痕迹仍存在于地球和月球的现今组成中。在类地岩石以及阿波罗返回的月球样本中测量的铁、铬、钙、钛和锆的同位素比值,是理解行星起源的关键。
地球和月球岩石中的铁同位素比值无法区分。这支持了其他元素的先前数据,但仍保留多种碰撞模型的可能:月球可能主要由忒亚物质、原始地幔或两者混合组成。研究人员通过行星“逆向工程”重建了可能的情景,模拟了忒亚和早期地球哪些尺寸和成分会产生观测到的同位素匹配。
他们的研究不仅限于铁,还延伸到其他金属同位素领域。铁和钼等元素在行星形成过程中会聚集在地核,而锆等则留在岩石地幔中,记录了更广泛的地幔形成历史。利用这些同位素比率与已知陨石类别进行比较计算显示,地球上的大多数成分符合陨石标准。
然而,忒亚的成分与当前任何陨石类别都不符,表明其部分建筑材料可能来自太阳附近,可能来自未知的太阳系储层。MPS主任托尔斯滕·克莱内说:“一个身体的组成记录了其整个形成历史,包括起源地。”
“最有说服力的情景是,地球和忒亚的大部分构件起源于内太阳系。地球和忒亚很可能是邻居,“首席作者蒂莫·霍普表示。陨石被用作参考材料,但忒亚的特征只能用来自比我们地球更靠近太阳的区域物质来解释。
这些发现表明地球和忒亚共享了接近的形成地点,月球撞击体独特的同位素配方证实了它诞生于太阳系内层而非外缘。这一情景不仅澄清了月球形成,也为我们提供了窥探太阳系早期动态环境的窗口。
研究报告:形成月球的撞击体忒亚起源于太阳系内陆