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最新同位素证据揭示月球形成全新机理

2016-10-28 16:59:09 来源:中国矿业报

《自然》日前刊发了一篇题为“基于钾同位素的月球起源高能大碰撞”的文章。该文章称,来自哈佛大学的研究人员基于一种高精度的同位素地球化学方法,提供了月球形成于高能碰撞并经历了汽化过程的全新解释。

多数科学家认为,月球形成于地球和其它外地行星史前大碰撞。因此,月球一直被认为是这次大碰撞后的残余部分,尤其是2001年一些科学家发现月球岩石和地球上3个稳定氧同位素有几乎相同的水平后,这种观点显得更加笃定。然而,这些结果与大质量、大尺寸的行星残块能够绕地球旋转的假设有些不一致。一个撞击残块和地球有如此多的相同同位素的概率很小,甚至是不可能的。

基于敏感方法检测钾同位素的浓度,研究人员发现,在地球和月球岩石样品中41K的含量均为0.4‰。他们认为,这种钾同位素能够在月球岩石和地幔岩石中存在的原因是一种非常特殊的方式:一种超强的碰撞力完全汽化了来自外地的碰撞体,甚至几乎汽化了整个地球。

月球是一个凝缩的非常密集的蒸汽体,并且得到充分混合,研究人员将其称为“超临界流体”:一种包含了液体和气体的物质,能够溶解其它材料,并且流经固体物质。正是这种高温过程分馏同位素,导致41K在月球和地球的累积。41K是一种重同位素,它可以在超临界蒸汽中下降。据两位科学家计算,整个过程发生在一个比地球海平面气压大10倍的气压环境下。□(刘文浩)

编辑:宫莉

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