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2025-10-23 0
太阳系缺了种陨石？地球深处藏45亿年物质，大碰撞理论被改写
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2025年10月23日 17:35 4
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咱平时刷科普，是不是总听人说45亿年前有颗叫“忒伊亚”的星球撞了地球，说那一下撞出了月球，还把地球熔成了全球熔岩海洋，连一点“原始记忆”都没剩。
但最近麻省理工学院的妮可・聂团队，在《自然地球科学》上发了篇论文，直接给这个老观点来了个“灵魂拷问”他们在地幔深处找着了45亿年前的原始物质，证明地球根本没被完全“重置”。
以前学界都把“大碰撞-全球熔岩海洋”当地球起源的“标准答案”。
大家觉得，那时候撞击的能量太大，地球所有物质都被搅成了一锅粥，化学成分彻底“均质化”，原地球的痕迹早没了。
而且科学家还把球粒陨石当“太阳系原始材料说明书”，觉得地球就是从这类陨石里演化来的。
可偏偏地球整体的钾同位素，比球粒陨石要“轻”也就是轻同位素更多。
以前都解释说，是大碰撞让地球丢了不少挥发性元素和重同位素，才变成这样。
但这里头的矛盾，其实一直没解决。
你想啊，地球内部的氦-3、氖这些稀有气体，它们的同位素特征总透着“原始”劲儿，跟“完全均质化”的说法根本对不上。
就像你说把粥熬得特别匀，但勺子一捞，底下还有没化的米粒，这不是明摆着有问题吗？更别说地震波扫描还发现，地球核幔边界上有两个巨大的“异常区”，科学家叫它们“大型低剪切波速省”（LLSVPs），一个在非洲底下，一个在太平洋底下。
有人猜这俩是原始地幔的“团块”，大碰撞时沉到了地幔底部，才没被搅和。
可一直没找到化学证据，这事儿就跟悬案似的，谁也没法拍板。
用钾同位素当“侦探”，科学家揪出地球“原始指纹”
妮可・聂团队就是瞅准了这个矛盾，才琢磨出不一样的思路。
本来想，要是大碰撞真没把地球完全搅匀，那说不定深处还藏着没被撞过的原始物质，要是真有这东西，它的钾同位素肯定和地表、上地幔的岩石不一样。
这个想法听着大胆，但逻辑没毛病毕竟钾是中等挥发性元素，高温下不同质量的同位素会“分家”，而且钾-40的半衰期能有12.5亿年，能稳稳当当存住45亿年前的信息，简直是天然的“地质时钟”。
为了验证这个猜想，他们选样本的时候特别讲究，不是随便捡块石头就测。
格陵兰岛和加拿大巴芬岛有地球上最老的大陆地壳，也就是“克拉通”，这里的岩石说不定还记着早期地球的事儿；夏威夷则是“热点”区域，火山岩浆来自地幔深处，甚至可能是核幔边界相当于把地球“最心底”的东西给带上来了。
这种选点思路，跟侦探查案先锁定关键证人似的，精准得很。
他们用高精度仪器测了这些样本，结果出来的时候，估计团队都有点激动。
那些样本里的钾同位素特征，是以前从没见过的既不像地球地幔、地壳的岩石，也和月球岩石（阿波罗计划带回来的那些）不一样。
这玩意儿不就是45亿年前，“忒伊亚”还没撞过来时，原地球的“化学指纹”吗？妮可・聂说这是第一次找到原始地球物质的直接证据，我觉得这话一点不夸张。
毕竟以前都是猜，现在有实打实的同位素数据撑着，说服力完全不一样。
有了这个发现，之前那些悬着的问题就顺理成章了。
比如核幔边界的LLSVPs，以前光靠地震波猜它是原始地幔团块，现在夏威夷的样本正好来自太平洋底下的LLSVPs上方，还带着原始同位素特征这不就实锤了LLSVPs就是原始物质的“储藏库”吗？以前的地幔演化模型，总觉得地球是“一锅炖”，现在看来根本不是。
地球更像是有两个“储物间”：一个是被大碰撞搅过的“混合层”，构成了大部分地幔和地壳；另一个是藏在深处的“原始层”，也就是LLSVPs，45亿年都没怎么变过。
如此看来，地幔对流这么多年没把原始物质同化，也说得通了毕竟那俩“团块”又大又密，沉在最底下，没那么容易被搅动。
太阳系还少块“陨石拼图”，地球给天文学家出了道题
这个研究还扯出个新问题：地球的原始物质，居然和现在已知的所有陨石都对不上。
你想啊，以前科学家总说地球是球粒陨石拼出来的，还试着混合不同陨石（比如碳质球粒陨石、顽火辉石球粒陨石）的成分，想还原地球的“初始配方”。
可现在发现，原始物质的钾同位素，跟这些已知陨石都不一样。
这说明啥，太阳系形成初期，肯定有某种（或者几种）陨石，是咱们还没找到的就像拼图少了一块，怎么拼都不对。
国际陨石学会之前说过，现在发现的陨石类型，也就覆盖了太阳系可能存在的六成左右。
这么看来，没找到的陨石说不定还不少。
NASA的“露西号”探测器现在正在追木星特洛伊小行星，说不定就能找着这种“失踪的陨石”。
地球这是变相给天文学家提了个醒：别光盯着已知的陨石看，太阳系里还有不少“漏网之鱼”呢。
更有意思的是，这个发现还能帮着研究其他行星。
比如火星，探测器发现它内部也有类似“地幔柱”的结构，奥林帕斯山底下说不定也有原始物质；金星表面的古老岩石，同位素也有异常，以前没法解释，现在说不定能从“原始残留”这个角度找找思路。
欧洲空间局计划2030年发“EnVision”探测器去金星，到时候说不定能验证这个想法。
这个研究最牛的不是找到点原始物质，而是把地球起源的故事给改了。
以前觉得地球是被大碰撞“格式化”的星球，现在才知道它还留着“出厂设置”。
咱脚下这颗星球，比咱想的要“念旧”多了。
未来不管是中国的“地深一号”钻地探测，还是NASA找陨石，说不定还能挖出更多秘密。
毕竟地球深处的这个“原始幽灵”，已经给我们指了条新路子想知道太阳系的过去，先好好看看地球的“心底话”再说。
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