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研究发现40亿年前地球上曾下过“铁雨”

  含有金属铁块的小行星碰撞地球汽化金属铁,这些铁微粒像雨点一样降落地面,与地幔融合在一起。

  含有金属铁块的小行星碰撞地球汽化金属铁,这些铁微粒像雨点一样降落地面,与地幔融合在一起。

  40多亿年前铁金属如何散布遍及地球3200千米厚的地幔层?这一谜团困惑了科学家多年,多数人认为是小行星碰撞的结果,但是最新一项研究证实是“铁雨”。

  通过重新分析铁金属的汽化点,一项研究证实地球早期很容易实现铁金属像雨点一样降落在地面上。该研究是研究人员在美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室操作Z仪器完成的,Z仪器可以制造最强大电能脉冲。

  通过研究金属铁汽化需要的冲击压力,研究人员发现该压力值仅是之前预想的40%。天体物理学家指出,金属铁汽化压力值为507吉帕斯卡,而之前预计的汽化压力值是887吉帕斯卡,这一压力值在地球形成初期状况很容易形成。

  首席研究员瑞克·克劳斯(Rick Kraus)博士说:“由于行星科学家总是认为很难汽化金属铁,他们从未认为地球及其地核形成阶段金属汽化是一种重要过程。但是基于最新研究,我们发现很容易小行星碰撞汽化金属铁。”

  很可能固体铁块作为小行星的一部分碰撞地球,由于强大的碰撞作用力,金属铁消散成为铁蒸气。在41-38亿年前猛烈碰撞末期,地球频繁遭受小行星撞击。小行星碰撞地球之后形成铁汽化云层,之后再降落至地面与地幔层混合在一起,当时地幔层处于熔融状态。

  克劳斯博士说:“这项最新研究改变了我们对地球形成的认识,金属铁通过小行星碰撞被汽化,散布在地球表面之上的羽流层,之后再以微小颗粒形式像雨滴一样降落到地面。这些微小铁颗粒很容易与地幔层混合,这将改变地球地核形成的地球化学时间的科学解释。”据悉,在之前的研究中,科学家认为金属铁来自于地球和微行星碰撞过程,这些微行星的体积从直径数米至数百公里,发生于40亿年之前地球形成阶段末期,金属铁像子弹一样进入地核和地壳之间的地幔层。

  如果这项理论成立,月球也可能在其地幔层存在类似的金属铁数量,并且月球也可能遭受大量小行星撞击,但事实并非如此。科学家提出一个新的结论,他们引入月球引力作用,显示月球引力过于微弱,无法像地球一样维持铁雨蒸气,目前科学家发现月球地幔层缺少金属铁。

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