月球可能比想象中年轻8500万年

2022-02-26 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:826 /
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地球唯一的天然卫星形成于44.25亿年前& # 8212;根据德国航空航天中心、柏林技术大学和明斯特大学行星研究所的研究人员进行的一项新的建模研究,比以前的估计晚了大约8500万年。当月球在44.25亿年前形成一个半径约1700公里的球体时,由于其增生时释放的能量,其内部变得相当......

地球唯一的天然卫星形成于44.25亿年前& # 8212;根据德国航空航天中心、柏林技术大学和明斯特大学行星研究所的研究人员进行的一项新的建模研究,比以前的估计晚了大约8500万年。

When the Moon formed into a sphere approximately 1,700 km in radius 4.425 billion years ago, its interior heated up considerably due to the energy released when it accreted. The rock melted and an ocean of magma, possibly more than 1,000 km deep, formed. Later, light rocks crystallized, which rose to the surface and formed a first crust on the Moon. This crust insulated the Moon from space, and the magma ocean beneath it cooled down slowly. Around 200 million years would pass before the Moon completely solidified. Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center.

当月球在44.25亿年前形成一个半径约1700公里的球体时,由于其增生时释放的能量,其内部变得相当热。岩石融化,形成了一个可能超过1000公里深的岩浆海洋。后来,轻质岩石结晶,上升到地表,在月球上形成了第一层地壳。这层地壳将月球与太空隔离开来,其下的岩浆海洋慢慢冷却下来。大约2亿年后,月球才会完全凝固。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心。

根据巨型撞击假说,月球是由原地球和一颗火星大小的原行星忒伊亚发生灾难性碰撞后留下的碎片形成的。

这次碰撞产生了月球岩浆海洋,并引发了地球上最后一次核心分离事件。然而,这些事件的时间仍然不确定。

“我们最新建模的结果表明,年轻的地球在太阳系4诞生大约1.4亿年后被一颗原行星撞击。德国航天中心和柏林技术大学的研究员马克西姆·莫里斯博士说。

“根据我们的计算,这发生在44.25亿年前& # 8212;2500万年的不确定性& # 8212;月亮诞生了。”

“月球是在很短的时间内形成的,可能只有几千年,”合著者、德国航天中心行星研究所行星物理系系主任多丽丝·布鲁尔博士补充道。

科学家们用一种新的间接方法确定了月球的形成时间。

“我们的计算表明,这很可能发生在地球形成的最末端,”合著者萨布丽娜·施温格博士说,他也来自德国航天中心。

月球岩浆海洋迅速开始凝固,并在表面形成漂浮的轻质晶体外壳& # 8212;它与寒冷空间的“界面”。

但是在这种绝缘的地壳下,减缓了岩浆海洋的进一步冷却和凝固,月球在很长一段时间内保持熔融状态。

直到现在,科学家们都无法确定岩浆海洋完全结晶需要多长时间,这就是为什么他们无法得出月球最初形成的时间。

为了计算月球岩浆海洋的寿命,作者使用了一种新的计算机模型,该模型首次全面考虑了岩浆凝固过程。

莫里斯博士说:“模型得出的结果表明,月球的岩浆海洋寿命很长,几乎花了2亿年才完全凝固成地幔岩。

“时间尺度比以前研究中计算的要长得多,”合著者尼古拉·托西博士说,他也来自德国航天中心。

"旧模型给出的凝固期只有3500万年."

为了确定月球的年龄,研究小组计算了岩浆海洋凝固过程中形成的富含镁和铁的硅酸盐矿物的成分是如何随时间变化的。

研究人员发现,随着凝固过程的进行,剩余岩浆海洋的成分发生了剧烈变化。

这一发现意义重大,因为它使他们能够将月球上不同类型岩石的形成与其岩浆海洋演化的某个阶段联系起来。

“通过将月球岩石的测量成分与我们模型中预测的岩浆海洋成分进行比较,我们能够将海洋的演化追溯到它的起点,即月球形成的时间,”施文格博士说。

结果显示,月球形成于44.25亿年前。

这个年龄与之前用铀铅法确定的地球金属核形成年龄非常一致,铀铅法是地球形成的终点。

“这是第一次月球的年龄可以直接与地球形成的最末端发生的事件联系起来,即核心的形成,”资深作者、明斯特大学行星研究所的研究员Thorsten Kleine博士说。

研究结果发表在《科学进展》杂志上。

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米(meter的缩写))莫里斯等人,2020年。年轻月球上的长寿岩浆海洋。科学进展6(28):eaba 8949;doi: 10.1126/sciadv.aba8949


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