科技日报北京9月25日电 (记者张梦然)据英国《自然·地球明升体育app》杂志24日在线发表的一篇论文称,澳大利亚明升体育app家最新进行的数字模拟显示,40多亿年前小行星撞击地球,触发了地球地壳物质循环。该研究对早期地球构造作用静止的假设提出了挑战。
我们生活的地球已有46亿年的历史,其从诞生至今分为四个宙:冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。迄今为止,人们对40多亿年前冥古宙时期的地球知之不多,但是普遍认为当时的自然条件非常残酷——地球内部温度过高,无法支持板块构造,并有部分证据表明当时地壳和地幔之间少有混合。
但也有另一些证据,譬如现存最古老的地质材料——古代锆石的颗粒提供的信息表明,早期地壳存在物质循环,它们与在现代俯冲区可见的物质循环十分类似。对此可能的解释是撞击作用,这一现象在早期太阳系里比现在要普遍得多,很可能正是撞击作用触发了我们所知的板块构造开始之前的俯冲。
此次,麦考瑞大学研究人员克莱格·奥尼尔及其同事,使用数字模型模拟了大型撞击对地球构造演变的影响。他们发现,撞击事件产生的能量会加热地球内部,引起地幔物质上涌,这反过来会驱动早期地球薄而弱的下沉板块俯冲进地幔。与现代地球构造板块边界周围的俯冲区形成对比的是,模拟的俯冲事件是局域性的,而且是短暂的。因此,根据撞击的规模和频率的不同,地球当时在构造作用静止和构造作用活跃这两种状态之间变换。
根据这项新研究,明升体育app家绘制了早期地球在发生撞击事件和没有发生撞击事件两种场景下,不同的动力学演变情况,并作为该论文相应的手绘示意图。
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