首次证明:大碰撞不仅形成月球,还给地球带来了水!

  地球在太阳系中是独一无二的,地球是唯一一个拥有大量水和一个相对较大的卫星卫星,月球稳定了地球的轴线。两者都是地球培育和发展生命所必需的。

德国明斯特大学的行星科学家现在已经能够首次证明大约44亿年前,随着月球的形成,水也来到了地球。当地球被火星大小的物体(也称为Theia)击中时,月球就会形成。

到目前为止,科学家一直认为伊亚起源于地球附近的太阳系内部。然而,明斯特大学的研究人员现在可以证明伊亚来自外太阳系。它将大量的水输送到地球。研究结果发表在最新一期的《自然天文学》上。地球是在“干”太阳系内部形成的,所以地球上有水就有点令人惊讶。要理解为什么会这样,我们必须回到45亿年前太阳系形成的时代。

在之前的研究中,我们知道太阳系的结构使得“干”材料与“湿”材料分离,即所谓的“碳质”蛭石,其含水量相对较丰富,在太阳系之外,干燥的“非碳”“陨石”来自太阳系内部。虽然以前的研究表明含碳物质可能是将水输送到地球的原因,但我们不知道这种含碳物质何时以及如何到达地球,因此水会流入地球。研究人员使用钼同位素来回答这个问题。钼同位素使我们能够清楚地区分碳质和非碳质材料,从而代表太阳系内外物质的“遗传指纹”。

明斯特大学的研究人员进行的测量表明,地球的钼同位素组成在碳质和非碳质蛭石之间,这表明地球上的一些钼来自太阳系之外。在这种情况下,钼的化学性质起着关键作用,因为它是一种类似铁的元素,并且地球上的大多数钼位于核心中。该研究的第二作者Christoph Berkhardt博士解释说,因此,今天在地幔中发现的钼来自地球形成的晚期,而早期的钼完全处于核心。因此,科学家们的研究结果表明,太阳系外部的碳质物质首次到达地球后。

但科学家们进一步表明了这一点。地球地幔中的大部分钼都是由原始的行星伊亚供应的,而伊亚与44亿年前的地球碰撞形成了今天的月球。然而,由于地幔中的大多数钼来自外太阳系,这意味着伊亚本身也来自外太阳系。这种影响提供了足够的含碳物质来解释地球上的水总量,将地球上的水源与月球的形成联系起来。简单地说,没有月亮,地球上可能没有生命。

地球通过与从月球到火星的月球大小的原生动物胚胎相撞而长大,但它也从更大的日心距离积累物质,包括碳质球状陨石物体,可能是地球。水和高挥发性物质的来源。了解这种物质何时以及如何到达地球对于了解地球行星形成的动态以及地球变为可居住的基本过程至关重要。然而,早期的研究推断,基于对地球物质性质的假设,碳质球晶的运输时间尺度是非常不同的。