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研究显示月球年龄或比原先设想年轻1亿年

科普小知识2022-04-18 11:30:34
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这是一幅艺术图表,展示了两颗行星之间的剧烈碰撞。2009年,美国宇航局的斯皮策太空望远镜观测到了这类事件的大量碎片。科学家认为类似的事件发生在太阳系,导致了月球的出现。

北京时间9月25日,根据美国太空网络的一份报告,一项新的研究表明,月球可能比我们最初想象的要年轻。

根据目前的主流观点,月球是在大约45亿年前一颗火星大小或更大的行星撞击地球后形成的,当时太阳系刚刚形成。然而,对月球岩石样本的最新分析表明,这次导致月球形成的巨大撞击的发生时间实际上可能在44亿至44.5亿年之间。如果这一发现得到证实,月球的年龄将比最初的估计年轻大约1亿年,这将重塑科学家对早期地球及其天然卫星的基本认识。

华盛顿州卡内基研究所的理查德·卡尔森在一份声明中说:“在稍后的时间里,有一些关于月球形成的发现,还有一些非常重要的意义还没有被阐明。”

卡尔森于本月23日在英国伦敦举行的主题为“月亮的起源”的皇家学会会议上报告了这一发现。他说:“例如,如果地球在大碰撞之前已经经历了物质分化,那么如此大的碰撞会破坏地球在大碰撞之前形成的原始大气吗?”

科学家对太阳系的年龄有相当清楚的了解:45.68亿年。他们也非常确信他们能精确测量小天体的年龄,比如小行星。测量的一般原理是测量处于熔化状态的时间。我们之所以能做到这一点,是因为这些小天体是在太阳系形成初期剧烈碰撞和融合的过程中产生的,碰撞过程中释放的大量热量导致了太阳系物质的熔化。

例如,起源于第四颗小行星灶神星并最终降落在地球上的陨石为我们提供了关于这颗直径约530公里的巨大“太空岩石”的重要信息。分析结果告诉我们,灶神星大约有45.65亿岁。卡尔森说灶神星太小了,所以它的冷却速度快得多,而且里面没有足够的余热来支持更多的火山活动。

但是当科学家面对太阳系中较大的天体时,情况变得复杂得多。卡尔森说:“如果这个问题是关于地球或月球的,那么科学家就不能给你一个相对准确的答案。首先,地球最终大小的形成将比较小的恒星(如灶神星)需要相对更长的时间,此后地球发展和演化的每一步都会被抹去,或者至少过去留下的记录会变得模糊。”

科学家们正在不断努力。随着技术的进步,他们给出了越来越精确的估计。科学家认为,在月球形成之初,它的整个表面都被全球岩浆海洋所覆盖。目前,科学家们已经确定当时岩浆海洋中岩石样本的最准确年龄为43.6亿年。

在地球上,科学家们还在几个不同的地方发现了大规模融化事件的证据,这发生在大约44.5亿年前。因此,这些证据表明,那一年产生月球并几乎改变地球面貌的天地大碰撞的时间应该在这个时间点附近,不会有1亿年的误差。

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