Question

火星和地球很可能是由月球大小的岩石碰撞形成的

Answer 1

一项新的研究发现，地球和火星很可能是由巨大的月球大小的岩石之间的碰撞产生的，而不是随着时间的推移而聚集在一起的小鹅卵石。

先前的研究表明，地球等岩石行星的形成可能有两种主要方式。经典模型提出，被称为行星胚胎的月球到火星大小的岩石曾经在太阳系内部定期碰撞在一起，最终组装成全尺寸的世界。最近的一个替代概念设想来自太阳系外的微小鹅卵石向内漂向太阳，逐渐积累形成岩石行星，这一过程被认为对木星和土星等巨行星核心的形成至关重要。

为了了解哪种模型可能最好地解释了太阳系的岩石行星是如何形成的，科学家们分析了来自火星的 17颗陨石中总共约 0.77 盎司（22 克）的物质。这些岩石被古代小行星的撞击从红色星球上炸开，最终找到了通往地球的道路。

研究人员检查了这些样品的同位素组成如何变化。同位素是相同化学元素的形式，仅在其原子核中的中子数量上有所不同。例如，铀 234 的核心有 142 个中子，而铀 238 的核心有 146 个中子。

科学家们将来自火星和地球的钛、锆和钼同位素的含量与来自太阳系内外的不同陨石群的含量进行了比较。他们发现地球和火星岩石更类似于来自太阳系内部的陨石，它们的成分中只有大约 4% 类似于太阳系外部的物质。他们分析的大量火星陨石有助于克服之前分析少量这些岩石的工作中出现的相互矛盾的结果。

总而言之，“我们解决了对先前研究的相互矛盾的解释，并表明地球和火星是由主要起源于太阳系内部的材料形成的，”该研究的主要作者、德国明斯特大学的行星科学家克里斯托夫·伯克哈特 (Christoph Burkhardt) 告诉太空网。“这两个行星只有百分之几的组成部分起源于木星轨道之外。因此，我们回答了地球是由什么构成的基本问题，这使[我们]能够解决更基本的问题，即地球如何形成。”

虽然鹅卵石堆积可能在其他恒星周围的岩石行星形成中起主要作用，但它可能在我们太阳系的岩石行星形成中只起次要作用的一个原因是木星，它可能吞噬了外太阳系的大部分鹅卵石和尘埃通常会向内漂向太阳的系统。

“毫无疑问，木星作为‘行星之王’对太阳系内部发生的事情产生了影响，”伯克哈特说。“没有木星，我们今天可能会坐在超级地球或迷你海王星上。”

新发现还表明，地球和火星都可能含有来自目前科学未知的一组太空岩石的物质，这些物质“最有可能在地球轨道的太阳方向”，Burkhardt 说。“所以狩猎开始了。在我们收藏的未分组陨石中找到具有预测特征的样本将是惊人的。”