比珠峰高百倍的兩片外星大陸,為何被困地心?都是月亮…


比珠峰高百倍的兩片外星大陸,為何被困地心?都是月亮惹的禍的頭圖

比珠峰高百倍的兩片外星大陸,為何被困地心?都是月亮惹的禍

如果你有透視眼,低頭凝視地球深處會看到地球內部有兩隻手托著地核。一隻手在太平洋下面,另一隻在非洲下面。

這兩隻手的影子,最早由哈佛大學研究團隊,在上世紀70年代末發現。它們基於大量地震波數據,發現有地球內部兩處非常大的區域,地震橫波(剪切波)掃過時傳播速度明顯減緩。根據波速分析,這是兩處較為緻密的大型岩石“斑塊”。

地幔之中參雜一些固化緻密的岩石並沒什麼大不了的,因此當時給它們起了個不太起眼的名字:大型橫波低速帶(LLSVPs),誰知後來它們卻被稱之為地球之瘤。

圖:地球結構圖解,紅色為地幔

LLSVPs經過後來40年,9000多次地震數據的描繪,輪廓越來越清晰,最深處位於地下2900公里,處在地幔與地核之間的半固態層中,就像一雙岩石之手捧著地核。

這雙手是地幔下最大的結構體,且結構極為穩定,最大高度達到了1000公里,約為珠穆朗瑪峰的113倍,最大寬度達到了3000多公里,儼然是兩塊聳立著大量“通天峰”的大陸。如果它們全部湧出,會在地表覆蓋上100公里厚的岩漿。那麼這兩塊大陸哪來的?

圖:地震波減慢表明這兩個區域的密度比周圍其他區域高3.5%,也比普通岩石層更緻密,且溫度更高。

科學家研究了40多年,也困惑了40多年。正常來說岩石主要存在於地球外面的岩石圈中,然而它們卻跑到了地核附近,並且密度與溫度更高。一開始科學家研究的方向都集中在“它們是地球板塊結構的碎片”。動力學研究人員致力於解釋“洋殼俯衝如果把板塊結構擠壓下去”;還有一些科學家試圖構建各種小行星模型,看速度究竟要有多快,個頭要有多大,角度要有多刁鑽,才能將如此之大的板塊結構撞擊進去;也有一些基於火山的研究;最後都無疾而終。

如果把地球比作雞蛋,要讓半個雞蛋殼,穿過雞蛋清到達蛋黃表面,需要什麼力量?對於地球來說,這種力量是毀滅性的。哪怕再來100顆滅絕恐龍的小行星也只是在地球表面撓痒癢,根本波及不到地幔之下。

月球起源

亞利桑那州立大學的地球空間探索學院提出了另一個觀點:這兩塊大陸不是地球原生的,而是來自於另一個星球,與月球息息相關。

關於月球的起源有一個假說——大碰撞分裂說。 45億年前,地球質量只有如今的9/10,在地球軌道附近存在著一顆“候選原行星(Theia,泰婭)”,大小與火星差不多,當原地球與之相遇,發生劇烈的碰撞。碰撞使原地球自轉角度出現了偏斜,我們才有了春夏秋冬。

碰撞之後飛濺出的碎片,並沒有飛遠,在地球的引力下,圍繞著地球旋轉,像滾雪球般不斷聚集,形成如今的月球,那麼泰婭去哪了?根據其撞擊力度與角度,泰婭會呈現出三種不同的結果:

第一種泰婭直接沒入地核,最後與地核地幔融合,兩個原行星外層的飛濺物形成了月球。

第二種:撞擊太強烈,導致泰婭與原地球幾乎完全汽化,也就是相當於它倆都撞散架了,變成了快速旋轉的熔融和汽化的岩石團,然後再次塌陷成熔融狀的地球,飛濺較遠的物質慢慢形成了月球。

第三種:泰婭與地球來了個接觸面較大的刮擦,泰婭一部分物質被地球引力吞併,剩餘的泰婭與剩餘的撞擊碎片構成了月球。

這兩片陸地來自於另一個世界

亞利桑那州立大學研究團隊認為,泰婭沒入了地球卻並未與地核融合。天體在引力的作用下,內部密度更大,這就像泡沫會漂浮在水面,鉛球會沉入水底。由於泰婭與原地球軌道接近,所以它們所含的物質含量接近。地核主要由金屬鐵元素構成,但是泰婭質量較小,內部引力也較小,所以泰婭較為核心的部分為各種金屬元素混雜著緻密的岩石,密度並沒有地核那麼大。

當它與地球發生撞擊時,外部密度較小的物質會濺出,但是內部密度較大的岩石金屬混合物會沒入地幔深處。撞擊擊碎地殼,濺出部分地殼以及內部的地幔,促使地球表面形成熾熱的岩漿海洋,將泰婭核心掩埋在地幔中,日積月累地殼再次凝固,而地球與泰婭濺出的物質形成月球。

這個假說並非無跡可尋,雖然地球之瘤深埋地幔之下,不過岩石再緻密也不是金屬,它們會緩慢上行。 2019年,《科學數據庫》發表了一項研究表明了:來自冰島和薩摩亞的一些火山熾熱岩石和岩漿羽流都蘊含了地球之瘤的物質,這些羽流可以追述到45億年前——泰婭襲擊了地球,地球之瘤是泰婭遺留在地球上的兩片大陸。