原始行星残留物，地球或还留存，我们如何取证？

摘要：4.5亿年前，一颗原始行星撞击了地球，撞击产生的碎片形成了月球。现在，根据科学杂志报道，科学家预测，撞击留下的原始碎片仍然可以在地球内部找到。如果真的存在像泰亚这样的残留物，那么是否就可以解释为何在地球的非洲底部以及太平洋存在像大陆般的斑点？Live 科学杂志此前表示，这些大型斑迹的直径比珠穆朗玛峰的高度还要长100倍，而且似乎从未消失于地球表面。科学杂志报道到，泰亚在造就月球的同时，使得

4.5亿年前，一颗原始行星撞击了地球，撞击产生的碎片形成了月球。现在，根据科学杂志报道，科学家预测，撞击留下的原始碎片仍然可以在地球内部找到。如果真的存在像泰亚这样的残留物，那么是否就可以解释为何在地球的非洲底部以及太平洋存在像大陆般的斑点？Live 科学杂志此前表示，这些大型斑迹的直径比珠穆朗玛峰的高度还要长100倍，而且似乎从未消失于地球表面。

科学杂志报道到，泰亚在造就月球的同时，使得地球表面形成了滚滚岩浆。一些科学家推测，地球上当前存在的斑迹便是在岩浆海洋冷结晶后形成。另一些科学家认为，斑迹由地球岩石构成，这些岩石靠近地心，避开了碰撞与岩熔，已经存在了上百万年。但是上周，亚利桑那州大学的地质动力博士研究生钱园在“月球与行星科学”会议上提出了一个替代性假设。

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他提出，受月球形成的影响，泰亚表层的密度材料变得松散，并下沉至地表以下，逐渐形成了我们现在所知的“地球斑迹”。根据钱博士的模型，当岩石密度低于地幔岩石密度1.5%至3.5%时，这些低密度岩石将无法与地表岩石相混合，最后，这些低密度岩石将下沉至地幔底部靠近地心的位置。

钱园告诉科学杂志：“这一假设看似疯狂但却是最具可能性的。”

根据科学杂志报道，2019年发表于地质化学杂志的一项研究表明，泰亚岩石层的岩石密度比地球岩石密度大概低2%至3.5%。此项研究的作者基于对阿波罗月球岩石的分析，得出泰亚行星的大小及化学成分。他们发现，相比于地球岩石成分构成，泰亚行星的岩石成分含有更高比例的轻氢以及相对较低的重氢。（每个原子核中的中子都含有不同数量的轻氢与重氢）。

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作者表示，泰亚行星的体积一定非常大，以维系如此多的轻氢，可能与地球撞击初期的大小相差不大，并且非常干燥。这是因为，形成水分子的跨行星区域会含有“氘”这一重氢元素，但是，科学家未在泰亚行星上发现这一物质。此外，质量较大的原始行星的内部一般都有充满铁元素的高密度地幔层。

根据钱园的理论，尽管更轻的岩石被抛至太空形成了月球，但是，存在于铁元素丰富的地幔层中的大块泰亚岩石将会快速沉积至地心附近，从而形成了地球表面的神秘斑迹。亚利桑那州大学的地震学家爱德华.加内罗并未参与钱园的项目，但是他告诉科学杂志：“我认为这一理论十分可行，除非有人确切的跟我这一理论不成立。”

尽管如此，并非所有人都认同这一观点。

相关知识

原行星是在原行星盘内大小如同月球尺度的胚胎行星。它们应该是由公里尺度的微行星因彼此的重力相互吸引与碰撞而形成的。根据太阳星云形成的理论，原行星在轨道轻微的扰动下和因此导致的巨大撞击与碰撞下逐渐形成真正的行星。

在太阳系中，一般认为微行星的碰撞形成了数百个行星胚胎。这些天体类似谷神星和冥王星，其质量约1022到1023公斤，直径约数千公里。之后数亿年中行星胚胎之间彼此碰撞。目前仍无法得知行星胚胎之间互相碰撞而形成行星的详细过程，但一般认为最初的碰撞可能将第一代的行星胚胎摧毁，被数量较少，但体积较大的第二代胚胎取代。这样的过程会持续到撞击结束，最后只有少数胚胎会形成行星[1]。