由德国航天中心 月亮诞生了
信用:罗恩·米勒 月亮形成的时间比先前假设的稍晚
当一颗火星大小的原行星在与年轻的地球的碰撞中被摧毁时,一个新的物体从这次碰撞中喷出的碎片中被创造出来,这就是月球
德国航空航天中心的行星地球物理学家;德国航天中心,由马克西姆·莫里斯领导,与明斯特大学的研究人员一起,使用了一种新的数值模型来重建事件发生的时间——4
4250亿年前
先前关于月球形成的假设是基于4岁的年龄
510亿年——也就是说,比新的计算结果显示的要早8500万年
科学家们在《科学进步》杂志上报道了他们的发现
45亿年前,太阳系还很混乱
地球仍在成长到现在的大小,以被称为星子的形式收集物质
这些以前是在围绕早期太阳运行的尘埃和气体圆盘中形成的
年轻的地球巩固了,变得越来越热
越来越多的岩石地幔熔化并形成岩浆海洋
正是在这个时候,地球获得了自然卫星,并继续围绕它运行至今
地球和原行星之间的大规模宇宙碰撞从年轻的地球上喷射出岩石
最终,这些碎片聚集成一个新的行星体——月球
原则上,大多数科学家同意月球是如何形成的,但不同意这个过程的细节,尤其是不同意它发生的时间
“我们最新模型的结果表明,年轻的地球在太阳系诞生后大约1.4亿年被一颗原行星撞击
马克西姆·莫里斯在总结该小组的调查时说
“根据我们的计算,这发生在4
4250亿年前——不确定性为2500万年——月球诞生了
" 那时,地球刚刚发展成一颗行星
在这一发展过程中,重金属成分沉入其中心,形成了一个铁和镍的核心,被厚厚的硅酸盐岩石覆盖
由于放射性元素的吸积和衰变过程,地幔岩变得越来越热
这使得金属和硅酸盐的分离能够在几千万年内发生在地球内部
岩浆海洋和月球上的第一块岩石地壳
信用:美国宇航局/戈达德太空飞行中心 行星靶心导致了月球的形成 在这个阶段,地球被忒伊亚撞上了,它是一颗可能和火星一样大的原行星
忒伊亚是希腊神话中的泰坦神之一,也是月亮女神塞勒涅的母亲
在太阳系早期,会有许多这种类型的天体
一些被逐出太阳系,而另一些则因与其他天体碰撞而毁灭
然而,忒伊亚撞上了地球,导致大量物质从行星的地幔中喷出,月球就是从地幔中形成的
在这次猛烈的撞击中,形成了几千公里深的岩浆海洋
今天,在这次碰撞之后,没有留下忒伊亚的痕迹
重建月球的形成是如何由这一事件引发的需要大量的想象力和创造力
两个天体的碰撞,以其巨大的能量,也蒸发了地球早期地幔中的大量岩石
在重新组合形成岩石之前,这些物质被喷射出来,收集在地球周围的一圈尘埃中
“从这一点来看,月球是在很短的时间内形成的,可能只需要几千年,”多丽丝·布鲁尔解释道,她是德国航天中心行星研究所行星物理学部的负责人,也是这项研究的合著者
最古老的月岩还不够古老 科学家们在很大程度上同意月球形成的历史
然而,他们还不能确定它的确切日期,因为六次阿波罗任务和三次苏联月球机器人任务的宇航员带到地球上的月球岩石都没有直接记录地球自然卫星的年龄
德国航天中心和明斯特大学的研究人员使用一种新的间接方法确定了月球的形成时间
“我们的计算表明,这最有可能发生在地球形成的最末端,”该研究的另一位合著者萨布丽娜·施温格说,她描述了事件的时间顺序
最古老的月岩之一
信用:美国国家航空航天局/JSC/AACO 不仅仅是地球在早期有岩浆的海洋
从吸积中获得的能量也导致了月球上岩浆海洋的形成
月球几乎完全融化,与地球相似,被1000多公里深的岩浆海洋覆盖
岩浆海洋很快开始凝固,并在表面形成一层漂浮的轻质晶体——它与寒冷空间的“界面”
但是在这个绝热的地壳下,减缓了岩浆海洋的进一步冷却和凝固,月球在很长一段时间内保持熔融状态
直到现在,科学家们还不能确定岩浆海洋完全结晶需要多长时间,这就是为什么他们不能断定月球最初是何时形成的
为了计算月球岩浆海洋的寿命,科学家们使用了一种新的计算机模型,该模型首次综合考虑了岩浆凝固过程中的各种过程
马克西姆·莫里斯说:“模型的结果显示,月球的岩浆海洋寿命很长,花了将近2亿年才完全凝固成地幔岩。”
该研究的第二作者、马克西姆·莫里斯博士的顾问、德国航天中心的同事尼古拉·托西补充说:“这个时间范围比以前研究中计算的要长得多。”
D
论文,这是这个浓缩的科学报告的基础
“旧模型给出的凝固期只有3500万年
" 凝固模型揭示了月球和地球的年龄 为了确定月球的年龄,科学家们必须更进一步
他们计算了岩浆海洋凝固过程中形成的富含镁和铁的硅酸盐矿物的成分是如何随时间变化的
研究人员发现,随着凝固过程的进行,剩余岩浆海洋的成分发生了剧烈变化
这一发现意义重大,因为它让作者将月球上不同类型岩石的形成与岩浆海洋演化的某个阶段联系起来
“通过将月球岩石的测量成分与我们模型中预测的岩浆海洋的成分进行比较,我们能够追踪海洋的演变,追溯到月球形成的起点,”萨布丽娜·施温格解释道
研究结果表明月球是在4
425 0
0250亿年前
月球的确切年龄与先前用铀铅法确定的地球金属核形成的年龄非常一致,铀铅法是地球形成的终点
明斯特大学行星学研究所的托尔斯滕·克莱恩说:“这是首次将月球年龄与地球形成末期发生的事件直接联系起来,即地核的形成。”
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