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月球的形成将水带到了地球 新研究解释了地球如何成为一个可居住的星球

地球在我们的太阳系中是独一无二的:它是唯一一个拥有大量水和相对较大的月球的地球行星,它稳定了地球的轴线。两者都是地球发展生命的必要条件。

明斯特大学(德国)的地球学家现在已经能够首次证明,大约44亿年前水已经形成了月球。当地球被大约火星大小的物体击中时,月球就形成了,也被称为Theia。到目前为止,科学家们一直认为Theia起源于地球附近的内太阳系。然而,明斯特的研究人员现在可以证明,Theia来自外太阳系,它向地球输送了大量的水。结果发表在最新一期的“ 自然天文学”上。

从外部进入太阳系内部

地球在“干燥”的内部太阳系中形成,所以地球上有水就有点令人惊讶。为了理解为什么会出现这种情况,我们必须回到大约45亿年前形成太阳系的时候。从早期的研究中,我们知道太阳系的结构使得“干”材料与“湿”材料分离:所谓的“碳质”陨石,来自外太阳系,相对富含水。干燥的“非碳质”陨石来自太阳系内部。虽然以前的研究表明碳质材料可能是将水输送到地球的原因,但不知道这种含碳物质 - 以及水 - 何时以及如何来到地球。

“我们使用钼同位素来回答这个问题。钼同位素使我们能够清楚地区分碳质和非碳质材料,因此代表了来自外太阳系和内太阳系的材料的”遗传指纹“,”Gerrit博士解释说。明斯特行星研究所的Budde和该研究的主要作者。

明斯特研究人员进行的测量表明,地球的钼同位素组成位于碳质和非碳质陨石之间,表明地球上的一些钼来自外太阳系。在这种情况下,钼的化学性质起着关键作用,因为它是一种喜欢铁的元素,大部分地球的钼都位于核心。

“因此,今天在地球地幔中可以获得的钼来自地球形成的后期阶段,而早期阶段的钼完全处于核心状态,”该研究的第二作者Christoph Burkhardt博士解释说。因此,科学家们的结果首次表明,外太阳系的碳质物质迟到了地球。

但科学家们又向前迈进了一步。他们表明地球地幔中的大部分钼都是由原生质体Theia提供的,它与44亿年前与地球的碰撞导致了月球的形成。然而,由于地幔中的大部分钼来自外太阳系,这意味着Theia本身也来自外太阳系。据科学家们说,碰撞提供了足够的含碳物质来解释地球上的全部水量。

“我们的方法是独一无二的,因为它首次允许我们将地球上的水源与月球的形成联系起来。简单地说,没有月球,地球上可能没有生命,”Thorsten说。克莱因,明斯特大学行星学教授。

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