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撞出月亮的“肇事”行星从何而来

时间:2025-12-01     作者:张佳欣【转载】   来自:科技日报

艺术家描绘的早期地球与忒伊亚碰撞的场景。由于忒伊亚起源于内太阳系,因此从这个角度看,太阳位于背景中。图片来源:德国马克斯·普朗克太阳系研究所


大约45亿年前,地球还年轻炽热,像一块未冷却的熔岩球,而一颗名叫“忒伊亚”的巨大原行星正悄悄靠近。它体型不小,力道惊人,一路驶来,最终与地球迎头一撞。

这一撞,碎石和熔融物质被抛向太空,像烟火一样散开,最后慢慢聚成了一个新的天体——月球。地球的组成和轨道也被彻底改变。可以说,没有忒伊亚,就没有今天的地球和月亮。

但奇怪的是,这位“肇事者”自己却消失得无影无踪。那么,我们又是怎么知道它存在过的?它从哪里来?又由什么组成?

一项研究提出了新的答案。尽管忒伊亚已不复存在,但它留下的线索就藏在地球和月球的岩石中。德国马克斯·普朗克太阳系研究所科学家把这些岩石里的金属同位素当成了“行星DNA指纹”。早期太阳系的不同区域有不同的“同位素配方”,靠近太阳一种配方,远离太阳又是另一种配方。谁出生在哪儿,会在化学上留下微妙却关键的痕迹。

于是,科学家测量了地球和月球岩石中铁、铬、钼、锆等元素的同位素比例,结果发现,两者的比例几乎一模一样,像复制粘贴出来的。这说明月亮的材料并不是单纯由忒伊亚碎片组成的,而是地球和忒伊亚撞得太狠、混得太彻底,最终形成了“难以分家”的化学特征。

但要知道忒伊亚的真正面貌,还需反向推演,假如地球和月球今天呈现这样的同位素组合,那么在撞击前地球和忒伊亚的成分应该是什么?他们构建了大量模型,从结果倒推原因,逐一排除不合理的可能性,就像拆开一道菜,试图找出原本用了多少盐、多少酱油。

答案耐人寻味。忒伊亚并不是从太阳系外侧闯进来的陌生访客,更可能是诞生在比地球更靠近太阳的位置。它与地球的构成相近,却又带着一些现有陨石中尚未发现的特殊物质,这或许是太阳系内侧早期的独特配方。

最终,科学家描绘出了这样一幅图景:忒伊亚和地球一样来自太阳系内侧,它们在年轻混乱的时代相遇、相撞、融合,一个消失,一个重生,并一起在宇宙中留下了如今的地月系统。我们脚下的这颗蓝色星球和头顶的月亮,其实都藏着忒伊亚的影子。看来,忒伊亚没有“消失”,它只是换了一种方式陪着我们,在地球的地幔里,在月球的岩石中,也在每一个仰望夜空的人眼里。



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