根據(jù)“自然地球科學(xué)”今天發(fā)表的一項(xiàng)新研究,新墨西哥大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),地球和月球具有明顯的氧組成,并且氧含量與先前認(rèn)為的不同。
這篇名為《地球與月球的獨(dú)特氧同位素組成》的論文可能會(huì)挑戰(zhàn)當(dāng)前對(duì)月球形成的理解。
先前的研究促使科學(xué)家開發(fā)了“巨大撞擊假說(shuō)”,該假說(shuō)認(rèn)為月球是由早期地球與名為Theia的原行星之間的巨大碰撞形成的。地球和月球在地球化學(xué)上是相似的。阿波羅任務(wù)從月球返回的樣本顯示氧同位素的成分幾乎相同。
盡管“巨型撞擊假說(shuō)”可以很好地解釋地球與月球之間的許多地球化學(xué)相似性,但是在這種情況下,氧同位素的極端相似性難以合理化:兩個(gè)物體的氧同位素在組成上都相同,因此這不太可能,或它們的氧同位素在撞擊后完全混合,這在模擬中很難建模。
埃里克·卡諾(Erick Cano)表示:“我們的發(fā)現(xiàn)表明,月球深部地幔可能經(jīng)歷了最少的混合,并且最能代表撞擊者西婭。”“數(shù)據(jù)表明,Theia和地球的獨(dú)特氧同位素組成并未因形成月球的撞擊而完全同質(zhì)化,并提供了定量證據(jù),證明Theia可能比地球離太陽(yáng)更遠(yuǎn)。
為了得出他們的發(fā)現(xiàn),研究科學(xué)家Cano以及UNM地球與行星科學(xué)系的Zach Sharp和Charles Shearer同事在UNM中心對(duì)一系列月球樣品上的氧同位素組成進(jìn)行了高精度測(cè)量。穩(wěn)定同位素(CSI)。樣品包括玄武巖,高地鈣鈣長(zhǎng)石,鈣鈦礦和火山玻璃,它們是未結(jié)晶的快速冷卻的巖漿的產(chǎn)物。他們發(fā)現(xiàn)氧同位素組成隨所測(cè)試巖石的類型而變化。這可能是由于撞擊后熔融月球與蒸氣氣氛之間的混合程度所致。從月球深部采集的樣品中的氧同位素與地球中的氧同位素最不同
夏普說(shuō):“這些數(shù)據(jù)表明,月球深部地??赡芙?jīng)歷了最少的混合,并且最能代表撞擊者西婭。”“根據(jù)我們的同位素分析結(jié)果,Theia的起源遠(yuǎn)比太陽(yáng)相對(duì)于地球更遙遠(yuǎn),表明Theia獨(dú)特的氧同位素組成并未在巨大撞擊中通過(guò)均質(zhì)化而完全消失。”
這項(xiàng)研究很重要,因?yàn)樗藢?duì)包括地球與月球之間的完全氧同位素均化的巨型撞擊模型的需求,并為將來(lái)的撞擊和月球形成建模提供了基礎(chǔ)。