地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成

作者:小菜 更新时间:2025-04-27 点击数:
简介:地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成据cnBeta:根据一项新研究,地球和火星是由主要源自内太阳系

【菜科解读】

  

地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成

  

地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成

  地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成

  据cnBeta:根据一项新研究,地球和火星是由主要源自内太阳系的物质形成的;这两颗行星的组成成分中只有百分之几源自木星轨道以外。

由德国明斯特大学领导的一组研究人员于12月22日在《科学进展》杂志上报告了这些发现。

  研究人员提出了迄今为止对地球、火星以及来自内太阳系和外太阳系的原始材料的同位素组成的最全面比较。

其中一些材料今天仍然在陨石中发现,基本上没有改变。

这项研究的结果对研究人员了解形成水星、金星、地球和火星的过程有深远的影响。

他们认为这四颗岩质行星是通过积累来自外太阳系的毫米大小的尘埃卵石而成长到现在的大小的理论是不成立的。

  大约46亿年前,在我们太阳系的早期,一个尘埃和气体盘绕着年轻的太阳运行。

有两种理论描述了在数百万年的过程中,内层岩质行星是如何从这种原始建筑材料中形成的。

根据较早的理论,内太阳系的尘埃聚集成越来越大的块状物,逐渐达到我们月亮的大小。

这些行星“胚胎”的碰撞最终产生了水星、金星、地球和火星等内行星。

然而,一个较新的理论倾向于一个不同的成长过程:毫米大小的尘埃"卵石"从外太阳系向太阳迁移。

在途中,它们被吸附到内太阳系的行星“胚胎”上,并一步一步地将它们扩大到现在的大小。

  这两种理论都是基于理论模型和计算机模拟,旨在重建早期太阳系的条件和动态;都描述了行星形成的可能路径。

但是哪一个是正确的?哪个过程实际发生了?为了回答这些问题,在他们目前的研究中,来自明斯特大学、蔚蓝海岸天文台(法国)、加州理工学院(美国)、柏林自然历史博物馆(德国)和柏林自由大学(德国)的研究人员确定了岩质行星地球和火星的确切组成。

  该研究的第一作者、明斯特大学的Christoph Burkhardt博士说:“我们想找出地球和火星的组成成分是源于外太阳系还是内太阳系。

为此,在两颗行星的外部富含硅酸盐的层中发现的微量稀有金属钛、锆和钼的同位素提供了关键线索。

同位素是同一种元素的不同种类,只在其原子核的重量上有所不同。

  科学家们认为,在早期太阳系中,这些和其他金属同位素并不是均匀分布的。

相反,它们的丰度取决于与太阳的距离。

因此,它们拥有宝贵的信息,说明在早期太阳系中某一物体的构件起源于何处。

  作为内太阳系和外太阳系的原始同位素清单的参考,研究人员使用了两种类型的陨石。

这些大块的岩石一般是从小行星带,也就是火星和木星的轨道之间的区域找到它们的方式来到地球。

它们被认为是来自太阳系初期的大部分原始材料。

所谓的碳质球粒陨石,其含碳量可高达百分之几,起源于木星轨道之外,后来由于受到不断增长的气态巨行星的影响,才迁移到小行星带,而其含碳量更低的“表亲”,非碳质球粒陨石,则是真正源自内太阳系。

  对地球可触及的外岩层和这两种类型的陨石的精确同位素组成的研究已经有一段时间了;然而,对火星岩石还没有进行过类似的全面分析。

在他们目前的研究中,研究人员现在检查了总共17块火星陨石的样本,这些样本可以被归入六种典型的火星岩石类型。

此外,科学家们首次调查了三种不同金属同位素的丰度。

  他们首先对火星陨石样品进行粉化,并进行了复杂的化学预处理。

通过使用明斯特大学行星学研究所的多收集器等离子体质谱仪,研究人员随后能够检测到微量的钛、锆和钼同位素。

然后,他们进行了计算机模拟,以计算今天在碳质和非碳质球粒陨石中发现的材料必须被纳入地球和火星的比例,以便再现其测量的成分。

在此过程中,他们考虑了两个不同的吸积阶段,以分别解释钛和锆同位素以及钼同位素的不同历史。

与钛和锆不同,钼主要积累在金属行星核心中。

因此,今天在富含硅酸盐的外层仍然发现的极少量的钼,只能是在行星生长的最后阶段添加的。

  研究人员的结果表明,地球和火星的外岩层与外太阳系的碳质球粒陨石没有什么共同之处。

它们只占这两颗行星的原始材料的大约4%。

明斯特大学的Thorsten Kleine教授博士说:“如果早期的地球和火星主要是从外太阳系吸积的尘粒,那么这个数值应该高出近10倍,”他也是哥廷根马克斯普朗克太阳系研究所的所长。

他补充说:“因此,我们不能确认这个关于内行星形成的理论。

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  但是,地球和火星的组成与非碳质球粒陨石的材料也不完全一致。

计算机模拟表明,另一种不同的建筑材料也一定在发挥作用。

Christoph Burkhardt解释说:“根据我们的计算机模拟推断,这第三类建筑材料的同位素组成意味着它必须起源于太阳系的最内部区域。

由于来自如此接近太阳的天体几乎从未散落到小行星带,这种材料几乎完全被吸收到内行星中,因此不会出现在陨石中。

可以说,这是‘丢失的建筑材料’,我们今天已经无法直接接触到它,”Thorsten Kleine说。

  这一令人惊讶的发现并没有改变这项研究对行星形成理论的影响。

Christoph Burkhardt总结说:“地球和火星显然主要包含来自内太阳系的材料,这与内太阳系大型天体的碰撞所形成的行星很吻合。

我们对外星人如此着迷?

《异形:罗穆卢斯》是这部长期上映的系列电影中的第七部,是人类如何将外星人描绘成既令人着迷又令人恐惧的对象的最新例子。

(图片来源:uux.cn迪士尼)(神秘的地球uux.cn)据阿尔伯塔大学(杰夫·麦克马斯特):太空历史学家表示,外星人在征服大众想象力方面有着悠久的历史,并反映了我们的恐惧。

罗伯特·史密斯确信外星人赢了。

阿尔伯塔大学教授外星人历史课程的太空历史学家说:“入侵已经发生,一切都结束了。

”。

与其说史密斯相信它们的真实存在,不如说外星人在人类的想象中提出了他们的要求。

他说:“看看任何一个晚上的电视节目表,很明显它们无处不在。

有外星人的节目数量惊人。

”就在上个月,《异形》系列的第七部电影《异形罗穆卢斯》在全球影院上映。

自1979年以来,该系列一直吸引着人们的集体想象力,并且没有放缓的迹象。

到目前为止,《罗穆卢斯》在全球的总票房已超过2.25亿美元,成为该系列中票房第三高的电影。

当史密斯没有为即将出版的一本关于这一主题的书追踪2021年12月发射的詹姆斯·韦伯望远镜的每一个细节时,他正在为一场名为“外星生命辩论史”的高级研讨会复习笔记。

据他说,这是世界上唯一一门探究“从古代到今天外星生命的存在、性质和可能意义”的课程史密斯认为,外星人至少自古以来就一直在入侵我们的想象。

希腊哲学家伊壁鸠鲁首次提出宇宙由原子组成的观点,他推测了其他世界,罗马诗人卢克莱修也是如此。

公元二世纪,萨莫萨塔的卢西恩写了一部被认为是第一部科幻作品的讽刺作品,名为《真实故事》,讲述了太阳和月亮上的居民为金星殖民化而斗争的故事。

史密斯说:“人们总是对你可以称之为他人的东西着迷,他们通常与我们非常相似,但有时不同,甚至截然不同。

”。

“外星人变成了一面镜子,通过试图了解人们如何看待外星人,我们也了解了人们对人类的看法。

”史密斯说,即使是中世纪的天主教会也认为外星人的可能性是上帝力量的表现。

“如果你上的是中世纪的大学……你可能会研究的主题之一是其他世界,因为如果你说没有其他世界,那就被视为限制了上帝的力量。

”史密斯说,1686年,法国作家伯纳德·勒·波维耶·德·丰特内尔出版了《世界多元性对话》,自此,人们对外星人的迷恋开始高涨。

这本书被认为是出版史上第一部科学巨著,当时被许多人阅读,在出版了近100版后至今仍在印刷。

根据史密斯的说法,该文本的最佳英文翻译是由前美国大学英语教授和科幻小说作家H.a.哈格里夫斯于1990年完成的。

它被认为是启蒙运动的第一部主要作品之一,部分灵感来自哥白尼的革命性发现,即地球围绕太阳旋转,而不是相反。

宇宙学的这一转变为其他太阳系的存在提供了可能性,因此也为其他世界的存在创造了可能性。

史密斯说,到18世纪,“绝大多数受过教育的人可能相信其他世界的生活。

”。

《对话》的流行和外星生命的想法一直持续到19世纪,引发了当时两位主要知识分子之间的激烈辩论——科学家大卫·布鲁斯特和英国圣公会牧师兼科学哲学家威廉·惠威尔。

史密斯说,这场辩论“催生了大量的文学作品”,其中可能包括有史以来最著名的外星人入侵故事:H.G.威尔斯1897年的《世界大战》,这部电影在20世纪留下了不可磨灭的印记。

威尔斯的小说被广泛认为是对英帝国主义焦虑的反映。

作者曾说过,这个故事是由他与兄弟讨论英国对塔斯马尼亚的残酷殖民引起的;他想知道,如果火星人以同样的方式对待英国,会发生什么。

《世界大战》触及了人类的一种基本恐惧,这一点在1938年哥伦比亚广播公司广播电台奥森·威尔斯讲述的版本中得到了著名的体现,据报道,该版本在一些没有意识到这是小说的听众中引起了恐慌。

史密斯说,在20世纪上半叶,由于天文学家推测太阳系相对罕见,人们对外星人的兴趣在很大程度上略有下降。

但随着20世纪50年代末和60年代初的太空竞赛,这种狂热再次抬头。

史密斯说:“我们一把宇宙飞船送入太空,我们就在思考它的影响。

”。

“记住,美国人实际上是通过在火星上寻找生命来庆祝他们的200周年纪念日的(1976年发射了维京1号)。

”从那时起,人们对外星人的兴趣就无情而普遍,大量的电影证明了我们对所有外星事物的迷恋,从《夺宝奇兵》、《星际迷航》和《2001:太空漫游》到《外星人》、《第三类接触》、《X档案》和《神秘博士》。

这几乎没有触及表面。

从长远来看,史密斯相信外星人的存在吗?他更喜欢听从伟大的科幻作家亚瑟·C·克拉克的意见。

“存在两种可能性:要么我们在宇宙中是孤独的,要么我们不是。

两者都同样可怕。

外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力

外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力。

学分:arXiv (2023)。

DOI: 10.48550/arxiv(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):来自华盛顿大学、SETI研究所、耶鲁大学和史密斯学院的一组天文学家正在纸风车星系旋臂中的一颗新超新星附近进行搜索,希望找到来自外星文明的信号。

在他们发表在arXiv预印本服务器上的论文中,研究小组提出,由于它的亮度和邻近性,如果外星人住在附近,他们可能会用它作为信号来引起我们的注意。

这颗被称为SN 2023ixf的超新星是由日本天文学家板垣光一于5月19日首次发现的。

风车星系与地球位于大熊星座相同的方向,在其一个臂中爆炸的超新星代表了几十年来从地球上最接近的一次。

这颗超新星距离我们大约2100万光年——研究小组认为,如果超新星附近存在任何高级外星文明,他们可能会将爆炸作为一种信号。

这个想法是,如果爆炸导致我们朝那个方向看,附近的文明可能会发送某种信号,认为我们在观察超新星时可能会看到它。

这颗超新星是II型,这意味着它以前是一颗至少八倍于太阳大小的恒星。

研究小组指出,这种爆炸产生的光在几个月到几年内都可以在任何地方看到。

研究人员正在使用他们所谓的“SETI椭球体”,即超新星爆炸区域周围的蛋形空间区域,来寻找外星信号。

这个形状是由所涉及的时间框架决定的,那时外星人和地球上的研究人员都可以看到爆炸产生的光。

这个区域包括大约100颗恒星。

该小组正在研究艾伦望远镜阵列和罗伯特·c·伯德格林班克望远镜的数据。

该小组计划在接下来的几个月里每月研究一次超新星周围的数据。

他们承认发现外星信号的可能性很小,但表示如果信号来了而地球上没有人听,不尝试将是令人遗憾的。

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