本周三,科学家们提出了一个新想法,可以同时解决世界上的两个谜团——一个每晚从我们头顶飞过,另一个远在我们脚下。

几千年来,第一个谜题一直困扰着从科学家到好奇的孩子们的每一个人:月球是从哪里来的?

主要的理论——被称为“巨大撞击假说”——认为月球是在45亿年前,当一颗火星大小的准行星撞上仍在形成中的地球时形成的。

早期地球和原行星忒伊亚之间的这场史诗般的碰撞将大量碎片射入轨道,形成了后来的月球。

至少理论上是这样的。尽管经过了几十年的努力,科学家们还是没能找到忒伊亚存在的任何证据。

发表在《自然》杂志上的一项由美国主导的新研究表明,他们可能一直在寻找错误的方向。

自20世纪80年代地震波发现地球表面下大约1800英里处有两个巨大的“斑点”以来,它们的存在一直困扰着地质学家。

这些大陆大小的物质团块横跨在地球熔融核心附近的岩石地幔底部,一个在非洲下面,另一个在太平洋下面。

科学家们已经确定,这些斑点比周围的岩石要热得多,密度也大得多,但关于它们的其他很多方面仍然是个谜。

周三的新研究表明,这些斑点是忒伊亚在形成碰撞期间进入地球的“被埋葬的遗迹”,从那时起就一直隐藏在我们星球的心脏附近。

研究人员提出,这次碰撞和它留下的残余物除了创造了月球之外,还可能帮助地球成为今天这个独特的有生命的星球。

作者最初在2021年的一次科学会议上报告了这一结果。

加州理工学院地球动力学研究员、该研究的主要作者钱媛告诉法新社,“非常非常奇怪”,没有发现忒伊亚撞击的证据。

在一次由行星科学家主持的课堂上讨论这个谜题时,袁第一次把这些点联系起来。

“撞击器在哪里?”我的答案是:它在地球上,”他说。

主持这堂课的行星科学家从未听说过这些斑点。从那以后,这项研究就需要太空和地质领域的专家们联合起来。

袁说,当忒伊亚撞向原地球时,它的速度超过每秒6英里,这样的速度使它的一些碎片能够“深入到地球的下地幔”。

研究小组制作的一段模拟这一过程的视频展示了忒伊亚地幔数十英里宽的团块是如何在地球内部旋转的。

科学家们提出,随着大部分熔融的忒伊亚物质冷却和凝固,其高含量的铁导致它下沉到地幔和地核的边界。

多年来,它积累成两个独立的斑点-官方称为大低速省(llvp) -现在每个都比月球大,袁说。

测试一个建立在如此久远的时间基础上的理论——在如此深的地下——是非常困难的,袁强调他们的模型不能“百分之百”确定。

行星科学家Robin Canup告诉《自然》杂志,认为这些斑点是忒伊亚的残留物的想法并不新鲜。“但在我看来,这篇论文是第一次真正认真对待这个概念,”她说。

Canup告诉《自然》杂志,研究人员已经“提出了一个案例,表明[这种情况]可以认真对待”。“这不仅仅是一个一次性的想法,这是我认为在这项工作之前的想法。”

地球仍然是宇宙中已知唯一能够维持生命的行星。

忒伊亚碰撞被认为是地球上最后一次主要的吸积事件,在短短24小时内显著改变了其成分,袁说。

“我的感觉是,这个初始条件就是为什么地球是独一无二的——为什么它不同于其他岩石行星,”他说。

此前的研究表明,忒伊亚可能把水——生命的关键成分——带到了地球。

这些斑点被观察到向地球表面发射“地幔柱”——岩浆柱,并且还与超级大陆的演化有关。

他们“在地球上留下了一些东西,并在地球随后45亿年的进化中发挥了作用,”袁说。

苏格兰斯特林大学的地球科学和行星探测专家克里斯蒂安·施罗德告诉法新社,这个理论“符合几个证据”。

“这是一个非常重要和令人兴奋的发现,”施罗德说,他没有参与这项研究。

他强调,月球形成的奥秘尚未解开。

但他说,这项研究给了忒伊亚撞击理论更多的权重,并为“核幔边界同时出现的这些异常现象提供了可信的解释”。

施罗德补充说,可能保存在我们下面的忒伊亚遗迹“可能是地球上持续至今的重要过程的原因”。