地球與月球形成時間比以前認為的更晚(圖)

2010-06-10 05:29

地球與月球形成時間比以前認為的更晚

據物理學家組織網報導，地球和月球是2顆體積跟火星和金星差不多的行星撞在一起產生的。迄今為止人們一直認為這次撞擊事件發生在我們的太陽系只有3000萬歲時，或者發生在距今大約45.37億年前。然而丹麥尼耳斯·玻爾研究所進行的最新研究顯示，地球和月球形成的時間，比人們以前認為的時間更晚，大約是在我們的太陽系誕生1.5億年後形成的。

該研究成果發表在科學雜誌《地球與行星科學通訊》上。哥本哈根大學尼耳斯·玻爾研究所的泰斯·達爾和美國加州理工大學教授大衛·史蒂文森一起進行了這項研究。達爾解釋說：「我們已經利用鎢的同位素確定了地球和月球的年齡，通過這種同位素，我們可以確定在撞擊過程中，它們的鐵核和它們的岩石表面是否混合在了一起。」

太陽系裡的行星是由圍繞新生太陽運行的小侏儒行星彼此相撞後產生的。撞擊過程中，小行星融合在一起，形成更大的行星。地球和月球是2顆像火星和金星一樣大的行星發生猛烈撞擊的產物。這兩顆行星相撞時，都有一個鐵核和包圍在外面的硅酸鹽外殼(岩石)。然而這兩顆行星是在什麼時候相撞在一起的，以及它們是如何撞在一起的呢？

在這次撞擊事件發生的24小時內，地球的溫度高達7000攝氏度，在撞擊過程中，它的岩石和金屬物質一定熔化了。但是它們的岩石和鐵物質有沒有混合在一起呢？直到最近人們一致認為，在地球和月球形成過程中，它們的岩石和鐵物質完全混合在一起，因此月球在太陽系誕生3000萬年後，或者說在距今大約 45.37億年前形成。然而最新研究發現了完全不同的結果。

通過對地幔裡的特定元素進程測量，可以確定地球和月球的年齡。鉿182(hafnium-182)是放射性元素，它發生衰變後會轉變成同位素鎢 182。兩種元素擁有不同的化學性質，鎢同位素喜歡與金屬結合在一起，而鉿同位素喜歡與岩石等硅酸鹽結合在一起。所有鉿用了5000萬到5000萬年，才完全衰變成鎢，在形成月球的撞擊過程中，幾乎所有金屬都進入地球的核心。然而，是不是所有鎢也都隨金屬物質進入到地球的核心了呢？

達爾說：「我們已經對這次撞擊期間金屬和岩石的融合程度進行了研究。我們利用動態模型計算液態岩石和鐵的紊流混合情況，發現地球形成之初產生的鎢同位素仍保留在岩質地幔裡。」這項最新研究暗示出，形成月球的撞擊發生在所有鉿完全衰變，轉變成鎢以後。達爾解釋說：「我們的研究成果顯示，直徑超過10公里的行星相撞在一起，並不能使鐵核和岩石發生乳化，因此在地球形成過程中，它的鐵核(80%-99%)並沒把岩石裡的鎢轉移到地幔裡。」

該研究成果說明地球和月球的形成時間，比人們以前認為的時間更晚，也就是說它們並不是在太陽系誕生3000萬年後，或者說在距今大約45.37億年前形成的，它們很有可能是在太陽系誕生長達1.5億年後形成的。