隕石撞擊形成了地球的板塊構造嗎?

2020-12-03 DeepTech深科技

澳大利亞麥考瑞大學(Macquarie University)的一項研究表明,隕石撞擊可能形成了地球的板塊構造,並且增強了地球的磁場強度。

該大學行星研究中心的 Craig O』Neil 對隕石撞擊開展了研究,並將成果發表於《自然地球科學》,他解釋了地球形成的前 5 億年裡發生了什麼——這一時期被稱為「冥古代」,更詩意的比喻是「地質黑暗時代」。

圖丨藝術家對隕石撞擊地球的想像

到目前為止,地球是否具有移動的板塊的問題一直懸而未決,主要是因為早期的地殼幾乎沒有保留下來。

一些科學家認為,地球早期構造比較活躍,41 億年前的鋯石晶體顆粒可以作為證據。然而,另一些人更相信地球化學的數據,地化數據分析表明地球形成過程中,被一個靜止的「蓋子」包裹著,活動的構造板塊是後來出現的。

直到最近,人們才逐漸接受「地球板塊在太陽系內是獨一無二的」這一觀點。然而,2012 年加州大學洛杉磯分校科學家觀察衛星圖像發現,火星也經歷過規模較小的板塊運動。

圖丨隕石撞擊對板塊構造形成的影響

不過,可以肯定地說,板塊構造學說是地球的一種罕見的現象,這就引出了它是如何形成的這一問題。

O』Neil 和他的同事們已經給出了一個可能的答案。

他說:「研究結果表明,在地質歷史時期,巨大的隕石撞擊可能導致地球的固體外層(地殼)沿著海溝進入更深的地幔,這一過程被稱為俯衝。」

「俯衝使得大面積的地殼進入地幔,導致地球表面地形地貌發生重大變化。」

假設冥古代的隕石碰撞事件可以在太陽系其他行星上尋求證據,月球表面凹凸不平的現象,就可以間接證明隕石撞擊。這一模型可能會解釋地化數據的矛盾,使早期地球構造活動問題變得明朗。

「我們已經找到一些地質活動的證據,表明早期地球發生了俯衝運動。但是這與其他地球動力模擬對應效果不是很好」,O』Neil 補充道。

「但是,如果我們把地球看作是演化早期太陽系的一部分,而不是孤立地研究地球,那麼這就說得通了。」

這一模型在地磁場研究中也得到了證實:在 40 億年前,地球磁場的強度突然從一個低值上升到今天的高值。

圖丨鋯石:微小的晶體是如何打開一扇通往地球歷史窗口的

研究團隊認為,隕石的撞擊會使寒冷的地殼向地核方向相對移動。這一過程將改變核心內部對流的強度,從而影響「地球極性"——圍繞著地核的液態鐵的導電層,進而產生磁場。

「冥古代是太陽系內部一個非常重要的時期」, O』Neil 說,「研究表明,這一次小行星群中出現了巨大的擾動,會對地球產生巨大的影響。在這段時間內,大量的隕石撞擊地球,加速了板塊俯衝進程,這就解釋了為什麼在這一時期鋯石數量突然增加,以及磁場強度變強。」

美國西南研究所的合作者 Simone Marchi 補充說:「這項研究提出了一個新的問題:數十億年前隕石碰撞對地球和其他行星構造的形成到底起多大作用?研究表明,撞擊和地球物理演化之間確實存在很強的聯繫,撞擊能夠顯著地改變行星的演化。」

相關焦點

  • 地球構造的形成契機或由昔日地外撞擊觸發
    太陽星雲分散圖(太陽星雲是太陽和太陽系形成前在宇宙空間由氣體和彌散的固體顆粒組成的星雲)(圖源:usra)據最為普遍接受的行星形成理論來看,地球是在約46億年前由太陽星雲中的物質凝聚而成。通過建模研究和對比月球撞擊,太空人和地質學家推斷,地球在此後億萬年間經歷了無數次巨大的撞擊。
  • 研究揭地球最古老撞擊構造:22.29億年前隕石撞擊西澳
    1月22日,美國國家航空航天局(NASA)和澳大利亞科廷大學的最新研究顯示,亞拉布巴隕石坑或為地球上現存最古老的撞擊構造,精確年齡為22.29億年±500萬年,大約為地球年齡(45.5億年)的一半,超過此前紀錄2億多年。
  • 外星撞擊可能觸發了地球構造的形成
    板塊構造在地球的地質演化中起著至關重要的作用。此外,許多科學家認為,地球的地質活動可能在生命的進化中扮演了重要的角色,甚至對一個行星的宜居性來說是必不可少的。
  • 外星撞擊可能觸發了地球構造的形成
    板塊構造在地球的地質演化中起著至關重要的作用。此外,許多科學家認為,地球的地質活動可能在生命的進化中扮演了重要的角色,甚至對一個行星的宜居性來說是必不可少的。不過,我們越來越能夠看到太陽系動力學對研究地球運動的影響。」根據最廣為接受的行星形成理論,大約在46億年前,地球由太陽星雲的吸積物質形成。基於建模研究以及和月球撞擊的比較,天文學家和地質學家推斷,地球在之後的數億年裡經歷了多次巨大撞擊。
  • 恐龍滅絕有幫兇,隕石撞擊加速了萬裡外的火山噴發
    無論是大規模的火山爆發,還是地外隕石撞擊,都有可能導致生命大規模滅絕,但它們之間存在某種聯繫嗎? 最近發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的研究表明,希克蘇魯伯隕石撞擊可能引發了更多的火山活動,特別是Deccan Traps火山大規模噴發。Deccan Traps火山群位於地殼構造板塊的邊緣,是綿延上萬公裡的海底火山山脊。
  • 發現巨大的隕石撞擊,加熱到2300度,形成了月球地殼的一部分!
    在新發表在《自然天文學》期刊上的一項新研究中揭示了一種破壞性事件,這種破壞性事件通常與災難電影和恐龍滅絕聯繫在一起,這可能也是月球表面形成的原因之一。以皇家安大略省博物館為首的一組國際科學家發現,月球上古老巖石的形成,可能與大規模的隕石撞擊直接相關。
  • 地球上已知最古老的撞擊構造|《自然-通訊》
    根據《自然-通訊》發表的一篇論文 Precise radiometric age establishes Yarrabubba, Western Australia, as Earth’s oldest recognised meteorite impact structure,有證據顯示,澳大利亞西部的亞拉布巴隕石坑或是地球上現存最古老的撞擊構造
  • 6500萬年前導致恐龍滅絕的那顆隕石,撞擊地球形成了四川盆地?
    隕石撞擊導致恐龍滅絕恐龍滅絕已經成為既定的事實,可是導致恐龍滅絕的原因卻充滿爭議,雖然現在公認恐龍滅絕的原因是一顆巨型隕石撞擊了地球導致的,但是這麼大一顆隕石撞擊地球總會給地球留下一個大坑吧,而考古學家至今沒有找到當年那顆隕石撞擊地球留下的隕石坑,因此有些人認為恐龍的滅絕根本不是隕石造成的,而是其他原因造成的,比如史前大洪水
  • 近20億年前一次隕石撞擊對地表結構產生重大影響
    據國外媒體報導,將近20億年前,一塊巨大的隕石砸中地球,在如今加拿大境內形成了一處厚達1.5公裡的盆地。
  • 新證據表明,至少在43億年前,巨大的隕石撞擊促進了月球地殼形成
    安大略皇家博物館領導的一組國際科學家發現,月球上古代巖石的形成可能與大規模隕石撞擊直接相關。科學家們對1972年阿波羅17號登月任務期間美國宇航局太空人收集到的一塊獨特的巖石進行了新的研究。他們發現,它含有礦物學證據,這表明它是在極高的溫度(超過2300攝氏度/4300華氏度)下形成的,因為只有在大的撞擊事件中,行星外層巖石的熔化才能實現。在這塊巖石中,研究人員發現了先前存在的立方氧化鋯,這是一種礦物相,常用作珠寶中鑽石的替代品。
  • 其它星球布滿撞擊坑,為什麼地球上卻很難看到?
    也就是說,原本撞向地球的彗星或小行星,很有可能被大個子木星抵擋了,這就是地球的第一層防護傘,因此一定程度上,減少了撞向地球的隕石數量。比如1994年蘇梅克-列維九號彗星撞擊木星可是個驚天大事件。這次撞擊產生的能量之巨大,相當於全球核彈總量的750倍。在地球上的人類可以親眼目睹這一彗木撞擊事件。
  • 地球上有火星隕石,那火星上有地球隕石嗎?看看月亮的形成就知道
    地球上有不少來自火星的隕石,迄今已經發現了十多塊,比如著名的埃倫.希爾斯84001,科學家們還在上面發現了來早期火星上的細菌等,可以說有著很大的科研價值,那麼火星上會有來自地球上的隕石嗎?或者說太陽系其他星球上會有來自地球的隕石嗎?
  • 天體和小行星撞擊地球改變地殼外貌,並推動板塊漂移
    再者,我們從板塊漂移所需要動力上分析,也發現魏格納的全盤板塊漂移學說有很多矛盾的地方,不能自圓其說,很不完善。儘管板塊漂移確實發生過,但也不是集中在一個時期。魏格納也沒有明白原地球超級大陸形成的內在力量來自何處。當然,關於地球陸地板塊和海盆地形的創生動力問題,現在地球物理學家和地理學者也仍然是堅持舊有的錯誤認識。
  • 地質學家發現地球遺失的構造板塊,「第五大洋」或形成中
    按照大陸漂移說的觀點,所有大陸最初曾經是一大塊泛大陸,在中生代開始泛大陸出現分裂、漂移,才形成現在的四大洋、七大洲。當然,在這個偏移的過程中,有一些構造板塊可能會消失。發表在《美國地震學會公報》上的研究報告指出,休斯頓大學的地質學家在加拿大地表下方發現了一個已經消失了數千萬年的構造板塊,這個消失的板塊是由於大陸板塊在漂移過程中出現下沉導致的。
  • 什麼力量開啟了地球板塊構造運動?
    地球板塊模型圖:斷裂為黑色/陰影,顏色表示應力地球的巖石圈是由七個大的構造板塊和一些較小的板塊組成的。這種板塊構造理論出現已有約50年歷史,但人們從未真正了解這個系統是如何發展的,以及地球的外殼是如何分裂成獨立板塊並開始移動的。
  • 直徑800米左右的隕石撞擊地球,可以讓地球毀滅嗎?
    讓地球徹底毀滅,需要黑洞、超新星等最為劇烈的能量釋放現象,地球的形成就是無數的小行星、隕石撞擊的結果,大量物質逐漸結合在一塊,未來地球還會遭受小行星撞擊,不過仍然不可能毀滅地球。我們可以計算一下隕石撞擊時候的能量,更具報導,隕石撞擊地面時速度可以達到54000公裡/小時,如果一個隕石是直徑800米的準球性隕石,則其動能為:1/2mV^2=0.5*4/3*3.14*400*400*400*3000kg*15*15=9*10^13J。相當於2.2萬噸TNT當量,大約相當於1.5個原子彈爆炸的能量。所以說,這點能量就連某海半島都摧毀不了,更別說摧毀地球了。
  • 隕石撞擊地球的可怕後果
    隕石撞上地球是可怕的對人類來說是毀滅性的恐懼。那麼這些碎片如果撞擊地球會發生怎樣的情況呢?我們人類又該怎樣有效的採取措施呢?隕石撞擊地球造成的力量有兩個原因:動能和勢能。我們都學過物理速度越大動能就越大,質量越大動能就越大。高度越大重力勢能就越大,質量越大重力勢能就越大。接下來給大家介紹一下不同大小隕石撞向地球的後果。
  • 隕星撞擊事件與全球性造山運動和板塊構造誕生關係的思考
    原標題:隕星撞擊事件與全球性造山運動和板塊構造誕生關係的思考  當今世界已經進入了一個大科學的新時代,東方人綜合思維的優勢,在21世紀將可以大放異彩。認為大陸地殼運動,是地球自轉力、隕星撞擊力、重力和熱力綜合作用的產物。並從流變學觀點出發,指出上覆剛硬層構造受下伏軟弱層控制,把大陸巖石圈構造分成4個層次:受上地殼底部結晶基底頂界不整合面控制的蓋層構造為薄皮構造;受中地殼塑性層控制的上地殼構造為厚皮構造;受規模較小、分異不充分的異常地幔控制的地殼構造為過渡殼構造(優地幔);受軟流層控制的巖石圈構造為板塊構造。
  • 五萬年前巨大的隕石撞擊地球,為何沒有看到隕石?
    隕石坑,是行星、衛星、小行星或其它天體表面通過隕石撞擊而形成的環形的凹坑。撞擊坑的中心往往會有一座小山,在地球上撞擊坑內常常會充水,形成撞擊湖,湖心則有一座小島。巴林傑隕石坑人們起初以為巴林傑隕石坑只是一個火山口,直到1936年,才有地質學家認為它可能是由撞擊形成的。但人們卻在巴林傑隕石坑找不到任何隕石,這讓許多人又開始否認「巴林傑坑」是隕石坑的說法。他們認為如果巴林傑隕石坑是由隕石撞擊形成的,為什麼連一片隕石碎片也找不到呢?
  • 月球比地球小很多,為何有許多隕石坑?是它更容易被隕石撞擊嗎?
    月球比地球小很多,為何有許多隕石坑?是它更容易被隕石撞擊嗎?我們知道地球的半徑是6371公裡,而圍繞地球旋轉的月球,半徑只有1738公裡,差不多是地球半徑的1/4左右,至於體積那就更小了。只有地球的1/60左右。