地球是否具有比之前想像的“淘氣”的童年？最新的同位素?cái)?shù)據(jù)不僅顯示了地球在形成初期變化劇烈，還給我們帶來的有關(guān)地球化學(xué)組成的發(fā)展變化的信息。
卡內(nèi)基大學(xué)地磁學(xué)部的波伊特和卡爾森進(jìn)行了一次釹同位素比的精確測量，經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，地球上的所有陸地巖石釹142的含量都超過了科學(xué)家的預(yù)測。
這項(xiàng)研究表明，地球是由小行星體(早期太陽系中存在的體積小且溫度低的小天體)積聚而成的。這些早期小天體的化學(xué)構(gòu)成可以從球粒狀隕石的構(gòu)成中反應(yīng)出來。之前，科學(xué)家估計(jì)地球的組成可能會(huì)類似于這些隕石。但是，在陸地巖石中發(fā)現(xiàn)過量的釹142使早期的論斷站不住腳了。釹142是現(xiàn)在并不存在的釤146放射性衰變后的產(chǎn)物。
對地球巖石和隕石中釹142和釹144含量差異的可能解釋就是，地球并不主要由隕石構(gòu)成，但是以目前的一些化學(xué)觀點(diǎn)來年，上述解釋好像又不太可能。波伊特和卡爾森的研究結(jié)果顯示最有可能的情況是，在地球形成初期的3000萬年(不到地球歷史的1%)地球的一部分在形成地殼的過程中在化學(xué)上發(fā)生了分化。
上述發(fā)現(xiàn)與對月球和火星的許多觀測結(jié)果相對應(yīng)。通過對月球和火星的觀測，科學(xué)家們認(rèn)為，行星在造成初期的變化是劇烈的，有小行星體發(fā)生碰撞，放射性衰變散熱，以及一些可以分離金屬核的能量發(fā)散，上述情況都足以使行星熔化。之后，經(jīng)過數(shù)億年的冷卻和結(jié)晶，造成了地球組成在化學(xué)上的差異，物質(zhì)依據(jù)密度而分布。
波伊特和卡爾森認(rèn)為，地球深處放射性元素豐富的地層就像是一個(gè)鍋底的加熱板：這可以使鍋底在很長時(shí)間內(nèi)保持高溫。這樣的地層還可能對地核上層產(chǎn)生加熱作用，延緩其冷卻和結(jié)晶過程。
這兩位科學(xué)家提出假設(shè)，地球形成初期的組成差異以及由于上述過程而形成的地層很可能就是地球現(xiàn)在還存在磁場的原因。與此同時(shí)，正是上述不穩(wěn)定的深層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了炙熱地幔物質(zhì)地球內(nèi)部涌出，形成了今天類似夏威夷等火山群島。
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