网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

新研究:地球似乎有另一个起源!很古怪

0
分享至

为什么地球和火星同处太阳系内侧,相隔不过数千万公里,如今的面貌却天差地别?

一个拥有液态水与活跃地质,另一个却干冷荒凉、地质活动早早停滞。



这其中的演化原因很复杂。

但最近一项新的研究发现:两颗行星如今的差异,似乎是因为地球和火星的起源不同。

这项研究于2026年9月25日发表在《自然天文学》期刊上。



关于岩质行星如何诞生,天文学界已经争论了几十年。

经典的星子碰撞说认为,早期太阳系的尘埃先聚集成无数千米级的原始岩块——星子,它们靠引力互相吸引、碰撞合并,像搭积木一样逐渐堆出行星。

但这个过程相对缓慢,形成地球大小的行星通常需要数千万到上亿年。



而近十几年兴起的卵石吸积说则提出,行星是靠吞噬毫米到厘米级的尘埃卵石快速长大的:这些细小颗粒在星云气体中受阻力减速,源源不断落到原行星表面,能让行星在几百万年内就增长到地球级体量。

两种理论各有观测证据支撑,始终难分高下。

在这次的研究中,来自哥本哈根大学环球研究所恒星与行星形成中心的研究团队,他们跳出了传统的动力学模拟思路,转而从行星本身的化学成分里寻找答案。

他们发现,岩石中一类不耐热的元素,它们就像行星出生时留下的化学指纹,能精准还原行星的成长历程。

这类元素比如钠、钾、锌,熔点和沸点较低,遇到高温就容易蒸发逃逸。

行星形成时经历的加热过程越强、时机越早,这些元素的损耗就越严重,因此不同的形成路径,会在元素丰度上留下截然不同的损耗量,就像指纹能对应不同的人一样。



团队以地球和火星的地幔元素丰度为基准,结合卵石吸积的气体加热模型、早期星子的挥发损耗模型,用贝叶斯统计方法比对了十几种元素的观测数据,最终计算出了最符合现实的行星元素丰度配比。

这里的关键机制在于卵石吸积的热过滤效应:正在长大的原行星外围包裹着一层厚厚的氢氦气体包层,坠落的卵石深入包层底部时,会遇上千度的高温。

不耐热的中等挥发性元素会直接升华成气体,被包层内的对流气流带到外围,再被原行星盘的环流带走,最终散落在太空中。

而镁、硅这些耐高温的元素,即使升华也会在行星表面附近形成浓密的硅酸盐蒸汽云,构成一道天然的辐射屏障,从而阻止它们向外扩散,最终呢,它们还是会凝结回到行星表面。

计算结果显示,硅酸盐地球(扣除金属地核之后,所有硅酸盐岩石部分的总和,也就是地幔+地壳的总和)的形成是典型的混合成长模式:总质量的至少75%,是来自两颗通过卵石吸积长大的原行星——一颗是原始地球,另一颗就是后来撞上地球、催生了月球的撞击天体。



研究还特意验证了巨型撞击的影响:对于月球质量以上的天体,撞击产生的蒸汽很难挣脱深厚的引力势阱,因此形成月球的那次大撞击,并没有给地球带来显著的亲石挥发元素损耗。

剩下最多约25%的质量,则来自一类早已脱气的星子。

这类星子形成时间极早,内部短寿命放射性元素(如铝-26、铁-60)衰变释放的热量,或是早期的高速碰撞,让它们整体熔融,挥发性元素早就大量逃逸,成分和小行星灶神星非常接近。

它们在后续的漫长时间里陆续撞上地球,补充了一部分物质,也微调了地球的元素比例。

而火星的成长配方几乎和地球反过来:硅酸盐火星的质量里约73%都来自这类干燥的星子,只有27%左右来自卵石吸积。

研究团队推测,这可能是因为火星轨道附近的卵石补给本就不足,又受到早期太阳系里更大原行星的引力扰动,无法持续获得卵石供应,只能靠星子之间的碰撞慢慢长大。



这也解释了为什么火星个头比地球小得多,因为它缺少卵石吸积这个快速成长阶段。

这项研究最关键的价值,是打破了非此即彼的争论:岩质行星的形成既不是纯粹的星子碰撞,也不是纯粹的卵石吸积,而是两者结合的混合模式。

只是每颗行星会根据自身的位置和周边环境,形成两种过程不同的贡献比例。



这个结论还能推广到太阳系之外。

现在天文学家已经发现,不仅太阳系的岩质行星存在挥发元素损耗,很多系外岩质行星也有同样的特征——甚至通过被行星物质污染的白矮星大气,我们也能间接看到系外岩石天体的元素组成。

有了挥发元素损耗配比这个方法,未来我们就能通过观测遥远行星的元素丰度,反推它们的形成历史,甚至估算出它们能保留多少水、碳这些生命必需的物质。



这对寻找宜居行星至关重要。

一颗行星最终能拥有多少水和大气,很大程度上在它诞生的几百万年里就已经定下了基调。

读懂了岩石元素里的成长密码,我们就能在浩瀚星海里,更精准地找到下一个可能孕育生命的世界。

声明:个人原创,仅供参考

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
妻子出轨,丈夫将15公分蜡烛塞进妻子的阴道内

妻子出轨,丈夫将15公分蜡烛塞进妻子的阴道内

胖胖侃咖
2025-04-13 08:00:08
国台办表态不到一日,蔡康永发声,背后竟早有这般谋划。

国台办表态不到一日,蔡康永发声,背后竟早有这般谋划。

搞笑娱乐笑话
2026-10-16 09:33:04
官宣加盟!你好,林书豪!已经退役整整1年时间

官宣加盟!你好,林书豪!已经退役整整1年时间

篮球实战宝典
2026-10-16 17:50:06
上海人有福了!上海即将迎来大升级,住在附近的居民有福了

上海人有福了!上海即将迎来大升级,住在附近的居民有福了

起喜电影
2026-10-16 11:05:12
不可思议!江苏一女生发现男友看色情网站,认定是出轨,打耳光写检讨,准备租房搬离,网友吵翻了

不可思议!江苏一女生发现男友看色情网站,认定是出轨,打耳光写检讨,准备租房搬离,网友吵翻了

火山詩话
2026-10-16 14:36:39
你相信是巧合吗?特朗普发帖前15分钟,58亿美元精准押注进场

你相信是巧合吗?特朗普发帖前15分钟,58亿美元精准押注进场

浯江孤舟
2026-10-15 14:30:00
最高法:回村定居的退休人员,有权重修祖宅或申请宅基地建房

最高法:回村定居的退休人员,有权重修祖宅或申请宅基地建房

智慧生活笔记
2026-10-01 09:54:07
男子买康师傅绿茶中奖“再来1瓶” 反映兑奖难后竟被拉黑!康师傅稽核部门回应:已给10箱饮料 如果他再闹大 我们就要反诉他!

男子买康师傅绿茶中奖“再来1瓶” 反映兑奖难后竟被拉黑!康师傅稽核部门回应:已给10箱饮料 如果他再闹大 我们就要反诉他!

闪电新闻
2026-10-16 09:43:46
发现没?凡是长期不祭祖的家庭,过个十年八年,往往会有变化

发现没?凡是长期不祭祖的家庭,过个十年八年,往往会有变化

云霄纪史观
2026-10-16 03:47:18
樊振东能否重返国家队?王励勤、樊振东共同亮相乒乓球宣传片

樊振东能否重返国家队?王励勤、樊振东共同亮相乒乓球宣传片

尘语者
2026-10-16 16:37:39
2战累计20失误!詹姆斯走了,东契奇、里夫斯难了,MVP基本没戏

2战累计20失误!詹姆斯走了,东契奇、里夫斯难了,MVP基本没戏

即使没有换位思考
2026-10-16 10:35:32
马科斯气炸了!他没料到,中国的油,不再给菲律宾 “开小灶” 了

马科斯气炸了!他没料到,中国的油,不再给菲律宾 “开小灶” 了

军情观察家
2026-10-16 15:51:14
有人敢放狠话:明后两年,会有越来越多家庭,主动把父母送养老院

有人敢放狠话:明后两年,会有越来越多家庭,主动把父母送养老院

潋滟晴方DAY
2026-10-16 16:01:33
太烧心了!王佳佳和李一桐这剧到底是怎么过审的,不在乎一点观众感受么

太烧心了!王佳佳和李一桐这剧到底是怎么过审的,不在乎一点观众感受么

娱乐圈笔娱君
2026-10-14 13:11:10
炸裂!百度内部多人被抓

炸裂!百度内部多人被抓

财经三分钟pro
2026-10-15 12:39:08
十天投442万盈利近1500万,要提现先交580万激励费,男子短视频认识“股神”,受蛊惑下载虚假炒股软件

十天投442万盈利近1500万,要提现先交580万激励费,男子短视频认识“股神”,受蛊惑下载虚假炒股软件

大风新闻
2026-10-16 17:36:08
10天后有望首夺金球奖!曝33岁凯恩与拜仁续约3年 加盟3年已夺6冠

10天后有望首夺金球奖!曝33岁凯恩与拜仁续约3年 加盟3年已夺6冠

风过乡
2026-10-16 06:35:21
“月薪保底5位数”!男生高考522分被调剂马术专业学钉蹄:我是国内持证钉蹄师里最年轻的

“月薪保底5位数”!男生高考522分被调剂马术专业学钉蹄:我是国内持证钉蹄师里最年轻的

封面新闻
2026-10-13 22:50:29
毛星火建议拆除胡适雕像,罪恶愚昧何以再次呼风唤雨?

毛星火建议拆除胡适雕像,罪恶愚昧何以再次呼风唤雨?

胖胖说他不胖
2026-10-15 10:00:12
孔蒂经纪人正式通知曼联,若卡里克下课可接手执教!但拉爵没看上

孔蒂经纪人正式通知曼联,若卡里克下课可接手执教!但拉爵没看上

罗米的曼联博客
2026-10-16 11:37:45
2026-10-16 19:28:49
窥探宇宙1 incentive-icons
窥探宇宙1
分享天文最新消息,宇宙探索视频
341文章数 376关注度
往期回顾 全部

头条要闻

成吉思汗第32代嫡孙女斯琴杭茹离世 享年104岁

头条要闻

成吉思汗第32代嫡孙女斯琴杭茹离世 享年104岁

体育要闻

工资一分不要,曼联名将想把母队带回西甲

娱乐要闻

郭富城现身香港大学,袁咏仪夫妇全程冷漠不搭话

财经要闻

一半AI算力,去拍爽剧了

科技要闻

杨天若院士:AI是中国弯道超车的机会

汽车要闻

特斯拉会飞?全新Roadster亮相

态度原创

本地
家居
时尚
公开课
军事航空

本地新闻

因新荣记出圈,这座浙东小城才是吃货天堂

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

Gameday Makeup:今天为谁上场?

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

知情人士:乌克兰"爱国者"拦截弹库存耗尽

无障碍浏览 进入关怀版