隕石轟炸術(shù)

高度親鐵元素能夠告訴我們的不僅僅是遠(yuǎn)古地球的歷史，同時(shí)還可揭示月球、火星和其他鄰近行星天體的秘史，這是因?yàn)樵诖蠹s40億年前的隕石大轟炸中，太陽(yáng)系內(nèi)的整個(gè)世界顯然都被含有黃金、鉑和其他高度親鐵元素在內(nèi)的星塵物質(zhì)橫掃過(guò)了。

早期的太陽(yáng)系就像宇宙中的一個(gè)打靶場(chǎng)，一些行星物質(zhì)漸漸凝聚成形，但還剩下很多巖石碎塊在星際太空中四處游蕩碰撞，產(chǎn)生大規(guī)模的隕石轟炸。據(jù)認(rèn)為地球在一次巨大的隕石撞擊中被分離出了一大塊碎片物質(zhì)，拋射出去形成了如今的月球。在最初幾千萬(wàn)年的漫長(zhǎng)歲月里，一些影響較小的隕石塊撞擊此起彼伏，連綿不斷，每一次碰撞都給星體世界彼此帶來(lái)新的物質(zhì)。

在地球上，隕石撞擊帶來(lái)的新的物質(zhì)可能占了地球總質(zhì)量的1%。科學(xué)家對(duì)掉落在地球上的隕石進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，它們中許多都含有含量相對(duì)較高的高度親鐵元素，這表明早期撞擊地球的隕石中同樣也含有很多親鐵元素。如果是這樣，那么每次宇宙物質(zhì)與地球碰撞時(shí)，都會(huì)給地球帶來(lái)新的金、鉑和其他珍貴元素。此時(shí)，地球地核已經(jīng)完全成形，因此后來(lái)掉落在地球上的高度親鐵元素會(huì)留在地殼上層，而不再被吸入地球深處。

這種由新鮮物質(zhì)在較晚時(shí)期形成的“吸積層”可有助于破解一個(gè)長(zhǎng)期困擾科學(xué)家的難題。模擬地球形成期高溫下熔融金屬如何從巖石中分開(kāi)的？實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明，地球地幔中高度親鐵元素的含量高于預(yù)測(cè)。“這很可能是地球地核成形后停止吸收貴金屬后不久的一波隕石雨所造成的。”達(dá)伊、沃克和休斯頓大學(xué)的艾倫·布蘭登在《礦物學(xué)和地球化學(xué)》上發(fā)表的文章中說(shuō)道。

但不是每個(gè)人都能接受這個(gè)“后吸積”理論的。包括美國(guó)宇航局航天中心的凱文·賴(lài)特在內(nèi)的一些科學(xué)家認(rèn)為，親鐵元素在高壓和高溫下受到擠壓后，親鐵性會(huì)變?nèi)酰@可能意味著它們中只有少數(shù)會(huì)俯沖沉入地球地核中，更多的則會(huì)留在地幔和地殼中，因此，地幔和地殼中存在有大量親鐵元素的原因并不是因?yàn)樘焱怆E石的額外補(bǔ)充。

爭(zhēng)論可能不會(huì)很快結(jié)束，各種實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)似乎對(duì)雙方的結(jié)論都有支持。但科學(xué)家最想知道的是，親鐵元素可以告訴我們些什么，它們來(lái)自哪里？是如何從原始地球物質(zhì)中分離出來(lái)的？自那以后又經(jīng)歷了什么樣的演化過(guò)程？