形成原始地球要多久?美媒:若太陽系為“24小時”,地球只需“一分半”

2020-02-21 19:02:20 參考消息網

參考消息網2月21日報道 美媒稱,哥本哈根大學恒星與行星形成研究中心的一項新研究顯示,地球的先驅——原始地球——是在大約500萬年的時間里形成的。

據美國每日科學網站2月20日報道,研究人員解釋說,從天文學的尺度上看,這是非常快的。

報道稱,如果將太陽系46億年的存在時間比作24小時,新研究的結果意味著,原始地球是在相當于大約一分半鐘的時間里形成的。

報道稱,由此,恒星與行星形成研究中心的研究結果同傳統理論相背離。傳統理論認為,原始地球是由巨大的行星星體經由數千萬年的隨機碰撞而形成的——這個時間跨度相當于前面提到的24小時中的5-15分鐘。

報道稱,新的研究結果支持一個較近時期提出的不同于傳統理論的替代理論。這個理論認為行星是由于宇宙塵埃的積聚而形成的。

該研究的第一作者、助理教授馬丁·席勒解釋說:“另一種想法是,我們基本上始于塵埃。毫米級大小的物體像雨點一樣灑落在不斷成長的星體上,行星一下子就形成了。”

他說:“對我們太陽系而言,地球快速形成的意義是很有趣的。評估行星有多大可能形成于銀河系的其他地方也很有趣。”

報道還稱,通過研究不同隕石中金屬元素的同位素混合物,研究人員發現,只有一種類型的隕石材料有著同地球類似的成分,這就是所謂的CI球粒隕石。

研究人員說,這種隕石中的塵埃同太陽系自身的總體構成最對等。這種塵埃和氣體經由一個星周吸積盤傳輸到成長中的太陽身上。

報道稱,這個過程持續了大約500萬年,太陽系的行星就是由這個盤子里的材料制造出來的。現在,研究人員估計原始地球的鐵核在這個時期也已經形成了。這是通過將早期積聚的鐵從地幔中移出實現的。

其他隕石——如來自火星的隕石——告訴我們,開始的時候,幫助形成地球的材料的鐵同位素構成是不同的。恒星與行星形成研究中心的研究人員解釋說,這很有可能是因為靠近年輕太陽的塵埃受到了熱處理。

太陽系經過最初的數十萬年后,它的溫度降得足夠低,于是,該系統較遠地區的未經處理的CI塵埃得以進入原始地球的積聚區。

席勒解釋說:“新添加的CI塵埃‘疊印在地球地幔的鐵成分之上。這只有在大部分先前的鐵已經被移動到地核內才有可能。所以地核必然很早就形成了。”

他又說:“如果地球的形成是各種天體相撞的隨機過程,那就不可能將地球的鐵構成僅同一種隕石相比較。你會得到各種東西的混合物。”

基于行星由宇宙塵埃積聚形成這一理論的證據,研究人員認為,宇宙的其他地方可能會出現同樣的過程。

這意味著,對于其他行星,相比僅僅由太空中的天體隨機碰撞而形成這一過程,它們真正的形成過程可能要快得多。(編譯/朱捷)

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