陨石研究表明地球的成分因碰撞侵蚀而改变

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来自克莱蒙奥弗涅大学的一组研究人员与拜罗伊特大学的一位同事合作,发现证据表明地球的组成在其早期通过碰撞侵蚀随时间而变化。 在他们发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们对陨石中钐和钕含量的研究,以及它向他们展示了导致当前地球构成的过程。 布里斯托大学的佐伊·马尔卡·莱因哈特 (Zoë Malka Leinhardt) 在同一期期刊上发表了一篇透视文章,概述了有关地球形成的理论以及团队在这项新工作中所做的工作。

先前的研究表明,行星是由早期围绕恒星形成的吸积盘中的物质碰撞形成的。 这种碰撞的特征被认为在由此产生的行星的构成中发挥作用,例如它们的倾斜角。 先前的研究还表明,地球有一个铁和镍的核心——周围是一层与镁混合的硅酸铁。 顶层被描述为一层硅酸盐。 材料的密度从地核到地壳逐渐减小,莱因哈特指出,这使得地壳在碰撞过程中更加脆弱。

先前的研究还发现了一个谜——为什么地壳含有较重的矿物质? 一种理论表明,它们可能由于与其他材料的不相容性而被推高。 不幸的是,这些理论并没有解释为什么地壳中的某些矿物质(例如钕)的含量高于应该基于地核中可以测量到多少矿物的含量。

已经发展出三种主要理论来解释这种反常现象。 有人认为这是一种错觉; 实际上,核心中的它比可以测量的要多。 另一个人认为这是因为吸积盘中的材料在构成上存在差异。 第三个表明,随着较重的物质被向上推并堆积在地壳中,一些物质在新的碰撞中被撞到太空中。

在这项新的努力中,研究人员发现了支持第三种理论的证据。 他们测量了陨石中的钕含量,假设它们的构成与地球的构成要素相似,并发现地球外层多达 20% 可能已被碰撞去除,这可以解释钕等重矿物的比例与其他较轻的矿物(如钐)相比,在地壳中。