利用从美国第一次核弹爆炸场所捡起的放射性玻璃碎片,科学家们试图解释形成背后的奥秘月亮以及月球岩石的特性。
加利福尼亚大学Scripps海洋学研究人员的研究使用了新墨西哥州三一测试地点的材料,以表明爆炸可能类似于原始地球与45亿年前的Mars尺寸对象之间的碰撞。
当前的理论月亮形成那是一个名为Theia的火星大小的物体轰炸了地球,弹出的质量融合形成了月亮。
这种影响会产生大量的极热,从而使挥发性化合物从形成月球的太空岩石中。科学家着手通过分析与行星碰撞相同的条件形成的核试验部位残留物来证明如何由高温过程引起月球形成。
放射性玻璃创造
在1945年7月16日的爆炸极热中,沙质土壤的顶层融化进入绿色的硅酸盐玻璃。放射性玻璃被称为三位一体,散布在距爆炸点1,150英尺的半径上。
在这项研究中,Scripps地球化学同位素实验室主任詹姆斯·戴(James Day)研究了来自各个位置和深度的三位一石样品,范围从平均30英尺到800英尺以内。
挥发性损失
Day及其同事发现,来自核试验部位的三位一石在锌和水等挥发性化合物上缺乏。该团队选择分析锌同位素,因为锌会以极高的热量沸腾,例如由形成月球的假定碰撞产生的锌。
基于分析,与较远的样品相比,获得零接近地面的三位石样品的锌含量少。而且,剩下的锌只有沉重的同位素,通常不会蒸发。研究人员说,从样品中剥夺了挥发物,尤其是在爆炸点附近的三位一石处,是高温下蒸发的结果。
Day说:“结果表明,高温下的蒸发,类似于行星形成开始时的蒸发,从而导致挥发性元素的丧失,并在事件中剩余材料中的重量同位素富集。”他说,该理论现已得到实验证据的支持。
他们的发现使研究人员认为强大的碰撞一定是一个高温事件,并且蒸发了大多数挥发物,就像核测试地点中的三位一石样品发生的那样。
戴说,这项新研究使他们充满信心,他们在解释阿波罗带回家的月球岩石样品的数据方面朝着正确的方向前进宇航员。月球样品也具有与三位石相同的挥发性损失签名。
发现是出版在科学进步2月8日。