地球內部,可能存在大量的外星殘骸

2023-11-07     魅力科學君

原標題:地球內部,可能存在大量的外星殘骸

想知道地球內部的情況,最直接的方法就是在地球上鑽洞,然而以我們人類目前的科技水平,這樣的方法卻是行不通的,要知道地球的半徑大約有6371公里,而迄今為止,人類在地球上鑽的最深的洞也就只有12公里多一點,這樣的深度,連地球半徑的千分之2都不到。

不過我們還有其他的方法去窺探地球內部,其中最常用的一種方法就是利用地震波,簡單來講就是,當地震波在地球內部傳播時,其速度、方向、路徑以及振動模式等特徵,會因為受到不同物質條件的影響而發生變化,通過其進行大量的監測,再結合相關理論的分析,我們就可以推測出地球內部的結構和性質。

我們所知的地球內部結構如地殼、地幔、地核等,其實都是基於地震波的探測技術,而隨著科技的進步,我們對地震波的利用也越來越得心應手,地球內部更多的秘密也在不斷地被發現。2023年11月1日,一項發表在《自然》雜誌上的新研究表明,在地球內部,可能存在大量的外星殘骸,下面我們就來看看這具體是怎麼回事。

早在上世紀80年代,科學家就發現,在地核和地幔之間的邊界上方,存在著兩片巨大的特殊區域,其特殊之處就在於:當地震波的橫波(剪切波)在這兩片區域之中傳播時,其傳播速度會出現明顯地降低。

這兩片區域隨後被命名為「大低剪切速度區」(Large low-shear-velocity provinces,簡稱LLSVP),它們一個位於非洲的下方,另一個則位於太平洋的下方。

在接下來的日子裡,隨著地震層析成像技術的出現與發展,它們的構造也逐漸清晰起來。探測結果表明,它們的規模都很大,最厚處可以高達1000公里,總體積大約有14.2萬億立方米,科學家認為,它們都具備了的尖銳邊界,這說明了構成它們的物質密度很高,與地球內部的其他物質存在著明顯的區別。

看到這裡,相信大家都已經猜到了,前文所提到的「地球內部,可能存在大量的外星殘骸」,其實就是指這兩個「大低剪切速度區」,為什麼這麼說呢?這就要從月球的起源講起了。

關於月球的起源,人們曾經提出過多種假說,其中的一種被稱為「大碰撞說」的假說最終得到了科學家們的普遍認同,該假說認為,在大約45億年前,一顆大小與火星差不多的行星撞擊了地球,這顆行星被稱為忒伊亞(Theia),在猛烈的撞擊中,它被撞得「粉身碎骨」,而地球也被撞得幾乎散架。

儘管地球可以憑藉其強大的引力結合能而不至於被撞得分崩離析,但還是有大量的地幔物質與「忒伊亞」的部分碎片一起被拋灑到了太空中。在此之後,「忒伊亞」的殘骸逐漸融入了幾乎散架的地球,隨後地球在引力的作用下又恢復成一個球體,與此同時,那些被拋出的物質中的一部分又被地球的引力「拉」了回來,並重新成為地球的一部分。

但還有一部分被拋得更遠的物質卻沒有重新回到地球,於是它們就一邊圍繞著地球公轉,一邊互相吸積,最終形成了一顆新的星球,而它就是我們現在所看到的月球。

在此次研究中,研究人員利用超級計算機為45億年前的那場「大碰撞」建立起了模型,其目的就是通過大量的模擬,去儘量還原「忒伊亞」與地球的碰撞,以及碰撞之後的演化過程。

模擬結果表明,在撞擊過程中,「忒伊亞」的大部分地幔物質都與地球的地幔結合在了一起,但它核心的一部分更加緻密的物質則會不斷下沉,這些外星殘骸大量地在地核和地幔之間的邊界上方聚集並結晶,進而形成了規模巨大的異質結構,而這種結構,其實就是我們在地球內部發現的那兩個「大低剪切速度區」。

需要指出的是,因為此次研究給出的結果是基於計算機模型的模擬,所以目前我們也只能說地球內部「可能」存在大量的外星殘骸,而不是「肯定」,期待在未來的研究中,科學家能夠有更多的發現。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/ac8151448ee2ab37d781f5d92c984cb4.html