现今地幔深部的异质体或为导致月球形成的大碰撞事件遗迹。地球诞生之初是什么样?我们如何触摸到它几十亿年前的样貌?赛先生天文今天将为你深度介绍各领域学者如何搜寻多方证据,探索地球最初的状态。地球已经45亿岁的高龄了。无数次天崩地裂、沧海横流的大事已隐入尘烟难觅踪影,但这或许不包括地球历史上最重大的事件——45亿年前的月球形成大碰撞。这一事件既是地球生长的终章又是漫长地质演化的起点。
本期我们将介绍导致月球形成的大碰撞是如何塑造了地球演化的独特初始条件,以及深埋地球内部1000千米以下的大碰撞的可能遗迹。通过对这些遗迹的“考古”,我们可以了解到地球形成之初的样貌,和地球在早期太阳系中担当的角色,甚至地球何以演化成独一无二的宜居行星。地球拥有一颗异常巨大的天然卫星——月球,其质量高达地球质量的1/80。
然而,与地球质量相近的金星却并没有卫星,火星倒是有两颗卫星,但卫星质量却不及其千万分之一。目前主流的学说认为月球是原初地球(Gaia)在生长末期与一颗火星大小的原行星(Theia)发生碰撞的结果,即大碰撞事件。碰撞后,溅射出的岩石碎片会围绕Gaia形成了一个碎片盘,月球就是从该碎片盘中逐渐聚合生长而来。
这一理论不仅可以很好地解释月球的动力学性质和其独特的物质组成,还能与类地行星的碰撞生长理论相契合。然而,对大碰撞理论的挑战却先于证据到来了。