科学家们称,我们星球深处可能隐藏着外星世界的碎片

闻所未闻!科学家揭开地球深处大秘密:揭示那里也许藏有外星碎片?

  • 科学家认为45亿年前一颗行星撞击了地球,创造了月球。
  • 这颗外星行星瑞亚(Theia)被认为在碰撞中完全消失了。
  • 一项新的研究表明,瑞亚的部分物质仍存在于我们的行星,围绕地球的内核。

一个外星世界的大陆大小的碎片可能隐藏在我们的行星深处,这可能解释了似乎环绕地球内核的奇怪结构。

科学家们长期以来假设一颗大小类似于火星的行星称为瑞亚于45亿年前撞击了地球,导致了月球的形成。

但是这个理论很难证明,部分原因是因为长期以来一直认为瑞亚在碰撞中消失了。

现在,超级计算机模拟提供了证据,表明瑞亚的一些碎片可能仍然存在于我们行星的地幔和内核的边界之间。

除了揭示我们行星内部运作的新理解,科学家们希望有一天能够接触到这些外星岩石的片段,从而最终揭示出月球是如何形成的。

一个有450亿年历史的谜团

尽管我们拥有了诸多科技进步,但我们仍然不知道月球是如何形成的。

行星科学家们的主要理论是所谓的“巨大撞击”假设,即一个被称为瑞亚的理论行星在地球早期撞击了地球。

根据这个理论,碰撞导致岩石喷射到太空中,其中一些在地球轨道中开始旋转,最终导致了月球的形成。

一段动画展示了瑞亚撞击月球的过程。
Vincent Eke 和 Jacob A. Kegerreis

整个过程可能只用了不到一天,根据一项2021年的研究。

问题是这很难证明:我们只有间接证据表明瑞亚曾经存在过。长期以来的假设是瑞亚融入了月球、地球的地幔和内核,实际上完全消失了。

但是这项新研究提供了希望,表明外星行星的一些部分保存在地球内部。

瑞亚可能与地球地幔中的神秘异常有关

地球地幔内部有一个非常奇怪的区域科学家们至今无法解释,这被称为“地幔-内核边界”。

在地幔和内核之间的界限处,温度急剧升高。而地震波(地质学家用来感知地球内部情况的波动)神秘地减速。

这使科学家们认为可能有一些包裹在内核周围的未知层,使得我们行星地心保持温暖。

先前的理论认为这个地幔-内核边界可能由古老的海底地板组成。但有些事情并不完全符合。

一位之前的研究中认为地幔-内核边界可能由古老海底地板组成的艺术家印象图。
Edward Garnero 和 Mingming Li 来自亚利桑那州立大学

例如,一些在地表上发现的熔岩,被认为来自地幔-内核边界,被认为有45亿年历史,与撞击事件的年代相近。

中国科学院计算物理学教授邓宏平告诉Insider周三说,这很可能太古老了,无法属于海底地板。

之前的研究还发现冰岛和美属萨摩亚的熔岩携带着奇怪的放射性痕迹,如果这些痕迹来自古代外星行星的话,那将更加合理。这项发现表明瑞亚的一些部分可能沉没在我们行星的地幔深处,比珠穆朗玛峰大上百万倍。

这促使邓和他的合著者调查这个神秘的边界是否至少部分由Theia的旧部分组成,他们使用了有史以来设计的最先进的计算机模拟之一。

研究作者、英国杜伦大学宇宙计算学教授文森特·艾克告诉《Insider》,这个模拟追踪了1亿个虚拟粒子,从Theia可能撞击地球的那一刻到数百万年后。

他说:“我们运行的最大模拟将在超级计算机上运行数月。”

借助这些模拟,科学家们能够显示,Theia的一些碎片——大约占地球整体质量的2%——可能会在地球内部存活下来,缓慢地沉入地幔中,邓说。

他说,这些碎片怀疑地与今天的核幔边界位置相吻合。

未参与该研究的斯特林大学行星科学家克里斯蒂安·斯克罗德尔在接受《Insider》采访时表示:“最令人兴奋的事情之一是,这个被认为撞击过早期地球的Theia正在变得更具体。”

“兴奋的是,我们现在可以进行研究,这是实实在在的。”他告诉《Insider》。

破解案件的线索被锁在地幔中

这些发现发表在同行评审的期刊《自然》上,使我们相信Theia的样本可能仍然潜伏在我们的地球内部。

邓说:“这意味着如果你在地球深处挖掘足够深,我们可以发现一些不属于地球的东西。”

问题是核幔边界离地表非常遥远——约有1800英里。即使我们能够挖掘到那么深,残酷的温度和巨大的压力也可能会摧毁我们试图发送下去进行取样的任何工具。

不过,来自Theia的奇特岩浆可能会提供关于其成分的线索。

邓还希望进一步推动这个模拟——甚至最终能够让我们了解Theia从哪里来,它如何穿越时间,以及早期太阳系的样貌。

不过,邓警告说,仍然需要更多的研究来确认论文中的假设是否正确。

他说:“这是一个非常大胆的想法,我得承认。把4.5亿年前的东西带到现代地球上真是疯狂。”

“如果一切都能配合得好,那将是令人惊人的。如果不能,那就是科学。”他说。