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幼年地球的脉搏
——长达20亿年的爆炸

小行星撞击地球的时间比之前预想的更长。

纳迪亚·德雷克

众所周知,地球在形成之日起,就开始不断迎接外太空小行星的“沉重打击”,这已经不是什么秘密。而最新的研究更是表明,地球遭受这种“打击”的时间远比我们原本想象的要长。

在这之前,科学家们原本认为,这些事件发生于“大冲撞晚期”,最多也就持续几亿年而已。但是据最近一份发表在2012年5月3日《自然》杂志上的研究表明,经过科学家们的模拟计算,这场“星球大战”竟然持续了至少20亿年。

本研究的合著者、美国科罗拉多博尔德西南研究所的威廉·博特克(William Bottke)表示:“目前来看,这些小行星的冲撞很可能导致了生物圈发生严重变化。”

通过对早期的太阳系进行重建,科学家们发现,这些“轰炸”活动大约开始于41亿年前,而导火索是那段时期外行星正在进行的大规模重组。那时,木星和土星经常向外甩出一些小行星和彗星,顺带着甩出很多冰团。此外,它们的轨道也正在发生变化,而轨道的变化引起了剧烈的引力潮汐,这就使得冰团被甩得更远。

先前的研究表明,这场宇宙“动乱”在大约37亿年前就结束了,但是最新的证据表明这个数字应该改写为18亿年前。“可是,这么多的入侵者究竟是来自哪里呢?我们可能忽略了一些东西。”博特克表示。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Bruce M. Simonson

通过研究地球早期小行星剧烈撞击形成的透明小球,科学家们可以估算这些小行星的大小。

根据博特克最新的研究,彼时的小行星带的内边缘应该在如今火星的位置附近,当然,如今它已经移动到了地日距离2.1倍的地方。根据博特克的模拟,由于外太阳系一直“躁动不安”,不断地向内太阳系地区抛射小行星,搅乱了原本平静的太阳系扩张秩序。这些小行星比现在我们周围的小行星更加炽热,它们可以为一些更现代的冲撞事件提供证据。

更长久的撞击时间可以解释为什么地球沉积层中存在一些微小的“撞击球”。由于小行星的猛烈撞击,岩石将汽化,并呈羽毛状向外抛射,最终扩散到全球,并且浓缩成透明小球,当然此时的它只有其中一部分物质是来自外太空了。通过对这些小球的年代进行测定,可以发现小行星撞击地球的频率正在逐渐下降。“可以说,这是地质学与模型计算的一次完美联姻。”美国斯坦福大学的地质学家唐纳德·劳(Donald Lowe)表示。

另一项研究的合著者、美国普渡大学的布兰登·约翰逊(Brandon Johnson)表示,虽然很多撞击坑可能会慢慢被一些构造活动破坏掉,但是由这些小球组成的沉积层却将会持久存在。“所以,如果你能发现这种沉积层,你就可以通过测量它的厚度来估算这颗小行星的大小。” ZophFgKf855OgV3q7N3XiR+xSLDK3wkezSaKo92kG21us3+vU6OL+z83Pp/QopB9

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