澳大利亚国立大学地球科学研究院的伊恩-坎贝尔与休-奥尼尔两位教授,对地球和太阳由相同材料形成的理论提出了挑战。长久以来,行星科学家们普遍假定存在一种“球粒状陨石”的合成物质。该校研究人员表示,地球的形成过程并非此前认知的那般,毫不夸张地说,这项研究撼动了一些长期存在的地球起源理论的核心。
地球的形成可能并非如人们此前所认为的那般。
球粒陨石是由46亿多年前环绕太阳的太阳星云形成的陨石。这类陨石对科学家而言极具研究价值,原因在于它们与早期太阳系的密切关联,以及自身蕴含的原始物质成分。
与此相反,他们认为地球是由巨大的星球级天体碰撞形成的,这些天体在增长到一定程度后形成了外壳层。坎贝尔通过对从地核上升的熔岩柱(通常被称为地幔柱)长达20年的研究,为这一理论提供了支持。
奥尼尔表示:“数十年来,科学家们始终假定地球的成分与太阳相似,不过像氢这类挥发性最强的元素并未包含在内。该理论的依据是太阳系内所有物质的成分通常是一致的,而这种成分从本质上来说也和太阳的成分相同。”
早期地球的外壳层包含由较小星球撞击带来的产热元素,同时外壳也因所有撞击事件受到侵蚀。奥尼尔表示:“这使得地球的产热元素含量低于球状陨石,从而解释了地球化学元素组成存在差异的原因。”该研究团队的论文已在《自然》杂志上发表。
坎贝尔的研究未发现产热元素存在“隐藏储藏室”的证据——比如曾被假设存在的铀和钍元素,且此前假定地球实际由球粒状陨石物质构成。对此坎贝尔表示:“地幔柱无法释放出足够热量来维持这类储藏室的存在。这意味着地球的物质组成与球粒状陨石或太阳并不相同。”