科學家在地殼深處,發現了穿越銀河系的痕跡,來自2.2億年前

天空之城 2022/09/18 檢舉 我要評論

科學家在尋找外星文明和適合人類宜居的第二家園時, 常常會以地球的自然環境為標準,去尋找具備相同條件的星球。

比如行星的表面溫度以及溫差范圍,是否含有水資源等,其中最重要的首要條件是該行星的構造,即內核是不是以鐵為主的金屬核心,圍繞在周圍的是不是以硅酸鹽石為主的地殼,因為行星必須具有固態的巖石地表,人類才能在上面登陸,否則其余一切都是白搭。

放眼太陽系,我們可以發現在太陽系八大行星中,有四顆都是氣態行星,那麼地球的地殼又是如何形成的呢?

澳大利亞珀斯科廷大學的研究人員近日發現,地球地殼的形成的周期和地球穿越銀河系懸臂的周期之間存在著某種奇妙的同步關系, 地球最終能夠形成大陸,也與地球周期性穿越銀河系懸臂有關。

地殼中古老的巖石表明

大約在35億年前,地球還是一個水世界,整個星球表面都被海洋覆蓋著,有理論認為,彗星撞擊為形成地殼創造了機會, 彗星到達地球傳遞的能量會破壞海洋原本的地殼,地殼開裂后就會從地層內部涌出大量物質。

這些物質中密度較高的部分會沉入海底,繼續形成海洋地殼,密度較低的物質則漂浮在海岸上,久而久之形成了大陸地殼。

不過最新一期的國際著名學術期刊《自然》刊登了一項研究成果,澳大利亞科廷大學地球與行星科學學院的蒂姆·約翰遜博士的團隊提供了迄今為止最有力的證據, 證明了地球大陸由巨大的隕石撞擊組成。

并且還發現:新的地殼似乎是以大致相同的規律間隔突然形成的,研究人員表示,每兩億年就可以看到地殼更多的產生模式,而這恰好是地球通過銀河系懸臂的頻率。

要想探尋最初的大陸板塊究竟是如何形成的,就要尋找在幾十億年前的地球活動中,地殼中不受影響的長期穩定的構造單元, 它們被稱為古陸核,又名克拉通。

皮爾巴拉克拉通是澳大利亞西北部一個約有35億年歷史的地質結構,面積幾乎與德國相當,是地球早期地殼為數不多的殘留碎片之一,研究人員從這里的基底巖石中提取了礦物鋯石的晶體,以調查它們的起源。

鋯石晶體有兩個特性,首先它們的內部含有放射性鈾元素,這些鈾元素會逐漸衰變為鉛。研究人員可以通過分析鈾元素的衰變速度推算出這些晶體的年齡,其次鋯石晶體結構中的氧同位素可以告知我們它的成長環境。

鋯石晶體的氧同位素在不同環境下 會呈現不同的比值,通過它就可以判斷這里的鋯石曾經存在于海底還是地表。

對鋯石晶體進行分析后,研究人員得出結論,皮爾巴拉克拉通上的鋯石晶體大約形成于35億年前靠近地表的位置, 而地幔羽狀物運輸的鋯石本應來自更深的地方,這恰好符合隕石撞擊的地質效應。

另一方面,研究人員還發現了間隔兩億年的地殼形成周期高峰,這恰好是地球穿越銀河系懸臂的周期。

銀河系屬于漩渦星系,而旋臂則是漩渦星系所特有的結構,它像由星系核心延伸出來的螺旋觸手一樣,和其他區域相比, 旋臂中的天體密度會比其他區域的天體密度高一些,目前我們所在的銀河系已知有四條主旋臂。

地球圍繞太陽運行,太陽則帶著整個太陽系圍繞銀河系中心運行。太陽系的前進速度比銀河系旋臂的前進速度略高一些,大約每兩億年太陽系就會穿越一次銀河系的旋臂,進入旋臂后,受旋臂內高物質密度影響,太陽系內的天體也會有一些變化。

太陽系外圍存在著一個柯伊伯帶,它是由大量小行星組成的環狀區域。一般情況下它們運行的軌道相對穩定,不會突然沖向太陽系內部,但當太陽系經過銀河系旋臂時,旋臂中更高的物質密度會導致太陽系外圍的大量小行星受到引力拖拽,使它們有更多的機會進入太陽系內部,由此導致短期內更多的小行星撞向地球。

這只是目前一個假設的想法,但它并非空穴來風,研究人員下一步還將對月球的巖石進行同樣的分析, 既然小行星會受到引力擾動進入太陽系內部,那麼月球和地球的彗星撞擊量與撞擊時間應該大致相同。

假如月球中的確有著相似的記錄,這可能確實證明地球大陸的形成與銀河系旋臂之間有著密不可分的關系。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論