科學家斷定,地球其實是由兩顆行星迎面相撞而成:這場碰撞極為激烈,形成了月球。
起初,人們認為,一顆名叫忒伊亞、比地球略小的行星與地球擦肩相撞,忒伊亞解體后產(chǎn)生的一個碎塊被地球引力捕獲后形成了月球。
可如果真是這樣,月球的化學構(gòu)成就應該與地球完全不同,因為月球主要由忒伊亞構(gòu)成。
然而,加利福尼亞大學的科學家研究了參加阿波羅登月行動的宇航員從月球帶回的巖石后發(fā)現(xiàn),月球的氧同位素與地球相同。
這意味著忒伊亞和早期地球的碰撞如此劇烈,以至于兩顆行星實際上合并在一起形成一顆新行星,其中有一塊掉下來形成月球。
這項新研究報告的第一作者、加利福尼亞大學洛杉磯分校地球化學與天體化學家愛德華揚說:“我們在地球和月球的氧同位素之間沒有發(fā)現(xiàn)任何區(qū)別,二者完全一樣?!?/p>
他說:“忒伊亞完全成為地球和月球的一部分,甚至在它們內(nèi)部散開。這解釋了為什么我們沒有在月球上發(fā)現(xiàn)不同于地球的忒伊亞的特征?!?/p>
這次相撞大約出現(xiàn)在地球形成后1億年,也就是近45億年以前。
研究人員分析了阿波羅12號、阿波羅15號和阿波羅17號帶回來的七塊巖石,以及六塊源自地幔的火山巖(其中五塊來自夏威夷,一塊來自亞利桑那)。
重現(xiàn)這次激烈撞擊的關鍵在于這些巖石的氧原子上的化學標記。地球上的氧有99.9%以上為氧-16,因為每個氧原子含有8個質(zhì)子和8個中子。
但是,地球上也存在少量較重的氧同位素,氧-17和氧-18,分別比氧-16多出一個中子和兩個中子。
2014年,一個德國科學家小組在《科學》雜志撰文稱,月球有不同于地球的獨特的氧同位素比例。但是,這項新研究發(fā)現(xiàn),情況并非如此。