40亿年前,地球经历了一场晚期陨石大轰炸,地球才得以孕育生命!
在40亿年前,太阳系经历了一场剧烈的天体风暴,称为晚期重轰炸期。这场陨石雨在月球表面留下了无数巨大陨石坑。这不仅塑造了月球的面貌,还为地球生命的诞生提供了关键要素。
是什么引发了这场轰炸?这场风暴又如何影响了生命的起源?本文将带你穿越回太阳系的早期,揭开这场创世风暴的秘密。
月球表面布满陨石坑,有些大到从地球上用肉眼就能看到。这些坑并非亿万年逐渐形成的,而是集中于约41亿至38亿年前的短暂时期。科学家通过阿波罗任务带回的月球岩石发现了这一线索。
这些岩石中含有“冲击熔岩”,也就是因陨石撞击而熔化后冷却的物质。放射性同位素测年显示,这些岩石大多在约39亿年前形成,表明月球曾遭受异常密集的陨石撞击,持续约5亿年。
要探究晚期重轰炸的起因,我们需回到46亿年前太阳系的形成。那时,一团巨大的气体和尘埃云,在引力作用下坍缩,中心形成了太阳。周围的尘埃颗粒逐渐聚集成行星胚胎,通过碰撞合并,最终形成水星、金星、地球和火星等类地行星。
而月球的形成也源于一次剧烈碰撞,当时地球轨道附近还有一颗天体,名为忒伊亚,其大小与火星相当,忒伊亚因引力影响,逐渐靠近原始地球,终于在某一天于原始地球发生了碰撞,抛出的熔岩冷却形成了月球、
这一过程在太阳系形成后约1亿年内基本完成,而内太阳系剩下的物质也被清空,只留下火星与木星之间的小行星带,包含约150万个小行星。那么太阳系已经逐渐稳定,为何在40亿年前出现陨石雨的高峰呢?
根据科学家研究推测。晚期重轰炸的幕后推手可能是太阳系的巨无霸木星。木星是太阳系最早形成的行星,质量超过其他行星总和的2.5倍。科学家提出的盛大迁徙假说认为,木星在太阳系形成初期轨道极不稳定,有时会向内太阳系迁移至如今火星轨道附近。随后土星形成并同样向内迁移,与木星形成引力共振,最终拉动木星向外退至如今的5.2天文单位位置。
这一迁移过程扰乱了小行星带,木星的强大引力将大量小行星抛向内太阳系,引发了陨石雨。月球的陨石坑清晰记录了这场轰炸的惨烈,那么地球为何没有类似痕迹呢?答案在于地球的活跃地质环境。
40亿年前,地球表面已冷却形成早期地壳,但仍覆盖着岩浆海洋。陨石撞击留下的痕迹被快速流动的地壳和火山活动抹平,板块构造进一步销毁了证据。而月球缺乏大气和地质活动,其陨石坑得以完好保存,成为这场轰炸的记录者。
更关键的是,轰炸还为地球带来了生命的关键成分。因为这些陨石中有的富含水和有机分子,这些物质在撞击中沉积于地球,给地球带来了大量水资源。科学家估计,地球约70%的水可能源于这场轰炸。如果轰炸发生在地球更早、更热的时期,水可能蒸发逃逸,地球或将变得如火星般荒凉。晚期重轰炸的时机恰好,为生命提供了“有机汤”。
大约在38亿年前,陨石带来的水和有机分子为化学进化创造了条件。不知是某种原因,孕育出最早的单细胞生命,尽管晚期重轰炸的细节仍存争议,它无疑是地球生命故事的重要篇章。
未来,NASA的阿尔忒弥斯任务将重返月球,采集更多样本,验证这一理论的准确性。因为月球的陨石坑如同宇宙的档案,记录着太阳系的童年。通过研究这些线索,我们或许能更清楚地了解这场轰炸的规模,以及它对生命起源的贡献。
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