地球曾有淘气童年 科学家揭秘形成地球磁场原因

地球是否具有比之前想像的“淘气”的童年？最新的同位素数据不仅显示了地球在形成初期变化剧烈，还给我们带来的有关地球化学组成的发展变化的信息。

卡内基大学地磁学部的波伊特和卡尔森进行了一次钕同位素比的精确测量，经研究后发现，地球上的所有陆地岩石钕142的含量都超过了科学家的预测。

这项研究表明，地球是由小行星体(早期太阳系中存在的体积小且温度低的小天体)积聚而成的。这些早期小天体的化学构成可以从球粒状陨石的构成中反应出来。之前，科学家估计地球的组成可能会类似于这些陨石。但是，在陆地岩石中发现过量的钕142使早期的论断站不住脚了。钕142是现在并不存在的钐146放射性衰变后的产物。

对地球岩石和陨石中钕142和钕144含量差异的可能解释就是，地球并不主要由陨石构成，但是以目前的一些化学观点来年，上述解释好像又不太可能。波伊特和卡尔森的研究结果显示最有可能的情况是，在地球形成初期的3000万年(不到地球历史的1%)地球的一部分在形成地壳的过程中在化学上发生了分化。

上述发现与对月球和火星的许多观测结果相对应。通过对月球和火星的观测，科学家们认为，行星在造成初期的变化是剧烈的，有小行星体发生碰撞，放射性衰变散热，以及一些可以分离金属核的能量发散，上述情况都足以使行星熔化。之后，经过数亿年的冷却和结晶，造成了地球组成在化学上的差异，物质依据密度而分布。

波伊特和卡尔森认为，地球深处放射性元素丰富的地层就像是一个锅底的加热板：这可以使锅底在很长时间内保持高温。这样的地层还可能对地核上层产生加热作用，延缓其冷却和结晶过程。

这两位科学家提出假设，地球形成初期的组成差异以及由于上述过程而形成的地层很可能就是地球现在还存在磁场的原因。与此同时，正是上述不稳定的深层结构产生了炙热地幔物质地球内部涌出，形成了今天类似夏威夷等火山群岛。

稿源：TOM科技

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