地球和月球,這對掛在夜空里的老伙伴,有個很多人沒注意的細節,它們不是一起出生的。太陽系早期最壯闊的篇章,由地球和月球共同演繹。這份同行的起點,差了足足幾千萬年。最新的科學研究把這個秘密挖了出來,讓我們看清這對伙伴背后,有著太陽系剛形成時的熱鬧與驚險。
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地球上最老的巖石層,科學家像翻家底一樣扒過,測定地球年齡,離不開最古老的鋯石晶體。不是隨便找塊石頭就能算。從太空掉下來的隕石,也被科學家拆過研究。月球土壤的顆粒,科學家同樣拿來細致研究。這些東西里有原子的時間鐘,放射性同位素會慢慢變,變的速度像鬧鐘一樣準。跟著這個速度算,地球的年齡就清晰了:約45.67億年。這個數字不是拍腦袋來的,是無數次分析鋯石、化驗隕石成分,用好幾種同位素方法交叉驗證才得出的。它標志著地球從一團滾燙的巖漿,慢慢涼下來、長出地殼的開始。我們根本摸不清太陽系到底是怎么一步步從混沌里變成現在有八大行星的樣子,沒有這個起點時間可不行,它特別重要。
科學家推斷的依據,是阿波羅飛船帶回來的月巖,月球的出生證明,只能靠月巖樣本推斷。我們沒趕上月球形成的時候。43.5億年左右這個數字,早期來自月海玄武巖的測年。這就有個問題了,要是月球比地球晚這么多,它到底是怎么來的?晚上刷到月球的高清圖,盯著那些坑坑洼洼的紋路會想,這些紋路里的同位素,已經默默記錄了40多億年的故事,每一份數據都在說月球怎么來的。研究月球鋯石,又得出了45.3億年的更古老數據。科學界傾向的,是44.6億至45.3億年這個區間。我倒覺得,這個年齡范圍不是不準,反而說明大碰撞不是瞬間結束的故事,是一個快速但有過程的造物時刻,碎片從散開再到聚成月球,肯定需要一點時間,不會撞完馬上就有我們現在看到的月球。
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約4000萬至1億年的時間差,存在于地球和月球之間。這個差距放在宇宙138億年的歷史里,好像就一瞬間。對地球和月球來說,太關鍵了。它直接告訴我們,月球不是和地球一起長大的。肯定是地球先誕生,后來發生了什么大事,才造出了月球。這件大事,是科學界最認可的大碰撞假說 。
那顆火星大小的原行星,名字叫忒伊亞。大約45億年前,它和剛誕生沒多久的地球撞在了一起,不是輕輕蹭一下,是實打實的正面撞擊,威力大到把忒伊亞都撞碎了。忒伊亞大部分致密的金屬核心,融入了地球的內核。剩下的碎片呢?地球周圍的軌道上,被拋射了大量地幔物質,這些物質是忒伊亞和地球自己的地幔被撕裂、汽化后形成的。這些碎片不會飄走,地球的引力把它們拉住了。在地質時間里算很短的一百年左右,這些碎片就聚在了一起。一個全新的天體,月球,由這些軌道上的碎片凝聚而成。
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月球的很多特點,只有這個假說能說通。極其相似的氧、鈦同位素組成,存在于地球和月球之間,兩者來源不同,同位素組成不可能這么像,不同來源的天體,元素的比例早就不一樣了。月球的特征之一,是一個相對較小且密度低的鐵核,大部分鐵都跟著忒伊亞的核心進了地球,月球剩下的鐵自然就少了。月球整體的特點,是揮發性元素的貧乏,這些輕的元素比如氫、氦,月球上幾乎找不到,碰撞時溫度太高,它們都蒸發跑了。這些細節每一塊都能對應到大碰撞的過程,拼起來正好是月球誕生的完整畫面。
盯著月亮看久了,會想月球上的塵埃里,是不是還留著忒伊亞的痕跡?地球的巖石里,本就留著早期太陽系的記憶,月球的塵埃也該一樣。我們看月亮,知道它不只是個發光的球,是地球45億年前那場碰撞的孩子,是陪著地球走過億萬年的伙伴。每次踩在地上,感受著土地的扎實,再想想45億年前的那場撞擊,就覺得我們的家園能存在至今,本身就是件特別了不起的事。
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