新的测量结果支持月球是地球地幔喷出物质的理论

月球起源和地球早期水的发现

哥廷根大学和马克斯-普朗克太阳系研究所（MPS）的一个研究小组对月球的起源和地球上水的存在有了重大发现。

以前，科学家们认为月球是在早期地球与一颗名为忒伊亚的原行星发生大规模碰撞后形成的。 然而，新的发现表明，月球主要是由地球地幔喷出的物质形成的，忒伊亚的贡献微乎其微。

这项研究还支持这样一种观点，即地球上出现水的时间可能比以前认为的要早得多，而不是后来通过小行星撞击才出现的。 这些突破性的成果最近发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

先进的同位素分析技术

为了得出这些结论，研究人员分析了 14 个月球样本中的氧同位素，并对地球矿物进行了 191 次测量。 同位素是同一种元素的不同形式，只是原子核的重量不同。

研究小组利用了一种名为"激光氟化"技术的增强版，该技术利用激光从岩石样本中提取氧气。 他们的分析表明，地球和月球样本中的氧-17（17O）这一特定同位素非常接近。 这种惊人的相似性长期以来一直困扰着科学家，他们甚至创造了"同位素危机"一词来描述这种难以解释的现象。

自阿波罗时代以来，月球样本一直存放在美国国家航空航天局位于休斯顿的约翰逊航天中心，供研究使用。 哥廷根实验室分析的所有月球样本均由美国宇航局提供。 图片来源：Andreas Pack

哥廷根大学地球科学中心常务董事兼地球化学与同位素地质学部主任安德烈亚斯-帕克教授说："一种解释是，忒伊亚在早期碰撞中失去了岩石地幔，然后像金属炮弹一样撞向早期地球。如果是这样的话，忒伊亚就是今天地核的一部分，而月球则是由地幔喷出的物质形成的。 这就可以解释地球和月球成分的相似性。"

获得的数据还让我们对地球上水的历史有了深入的了解：根据一种普遍的假设，水是在月球形成之后，通过一系列被称为"晚期单板事件"的进一步撞击才来到地球上的。 由于地球受到这些撞击的频率远高于月球，氧同位素之间也应该存在可测量的差异--这取决于撞击物质的来源。

第一作者梅克-菲舍尔（Meike Fischer）解释说："然而，由于新数据显示情况并非如此，因此可以排除许多类型的陨石是造成'晚期单板'的原因。我们的数据可以用一类被称为'恩斯特陨石'的陨石很好地解释：它们在同位素上与地球相似，并且含有足够的水，是地球水的唯一来源。"

编译自/ScitechDaily