月球形成大灾变也可能引发地球板块构造运动
这一假设可能有助于寻找其他类似地球的世界
假设一颗火星大小的行星可能在大约 45 亿年前与地球相撞,并形成了月球。研究人员认为,这次撞击可能引发了地球的俯冲。
图片来源:Tobias Roetsch/Future Publishing(盖蒂图片社)
德克萨斯州伍德兰兹? 月球形成灾难的遗迹可能引发地球的板块构造运动。
关于月球起源的主要解释是,一颗火星大小的行星,被称为忒伊亚 (Theia),撞击了新生的地球,并抛射出一片碎片云进入太空,后来合并成一颗卫星(日期:3/2/18)新的计算机模拟表明,忒伊亚的遗迹可能位于行星深处也可能引发俯冲作为现代板块构造学的标志,加州理工学院地球动力学学家钱元于 3 月 13 日在月球和行星科学会议上报告了这一发现。
这个故事为地球如何获得月球和移动的板块提供了一个连贯的解释,并可能有助于寻找其他类似地球的世界。但其他人警告说,现在说这实际上是发生的事情还为时过早。
在迄今为止发现的所有世界中,我们所在的星球是唯一被证实拥有板块构造(日期:1/13/21)。 为了数十亿年地球的板块不断扩张、碰撞、下陷,诞生了分裂大陆、山脉隆升和海洋扩大(SN: 4/22/20, SN: 11/1/17)但所有这些重塑也抹去了有关地球早期历史的大部分线索,包括板块构造是如何以及何时开始的。
许多假说已经建议的解释俯冲的开始,即一个板块滑入另一个(序列号:5/2/22; 序列号:2019 年 6 月 5 日; 序列号:18年1月2日)袁和他的同事选择重点研究地球下地幔中两个大陆大小的物质团块,它们被称为大型低剪切速度区(日期:5/12/16)。这些区域是地震波传播速度异常缓慢的区域。研究人员此前曾提出,这些区域可能是由古老的俯冲板块形成的。但在 2021 年,袁志伟及其同事提出了另一种观点,认为这些神秘物质可能是致密的、沉没的忒亚的遗迹。
在前期研究的基础上,研究人员利用计算机模拟忒伊亚的撞击及其残留物将如何影响地球内部岩石的流动。
他们发现,一旦这些炽热的外星团块沉入地幔底部,它们就可能迫使大量温暖的岩石柱状物上涌并楔入地球坚硬的外层。随着上涌继续汇入上升的柱状物,它们会膨胀并将地球表面的板块推到它们下面,从而在月球形成后约 2 亿年引发俯冲。
虽然模拟结果表明大型低剪切速度区可能在启动俯冲过程中发挥了作用,但目前尚不清楚这些物质是否来自忒伊亚。“这些特征是最近才发现的,”马里兰大学帕克分校的地球动力学家 Laurent Montési 说道。“它们是非常迷人的结构,但起源却不为人知。”因此,他说,现在说忒伊亚引发了板块构造还为时过早。
“这很令人好奇。地下的物质很特别,”蒙特西在谈及大型低剪切速度区时说道。“但它是否原本就来自地外,我认为还不能确定。”
然而,如果得到证实,这一解释的影响范围可能超出我们的太阳系。袁说:“如果你有一个大卫星,那么你很可能有一个大撞击体。”科学家尚未证实发现这样的撞击体外卫星(日期: 4/30/19)但袁志伟表示,保持警惕可以帮助我们发现另一个像我们的世界一样具有地质构造活跃性的世界。