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科学家称,地球在4亿多年前可能拥有一个像土星一样的环。

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  • 2024-11-18
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  • 更新:2024-11-18 20:14:54

著名的土星以其广泛的环系统而闻名,是我们太阳系中具有这一独特特征的四颗行星之一。现在,科学家们推测,大约在4.66亿年前,地球也可能拥有自己的环。在奥陶纪时期,地球上的生命形式、板块构造和气候都经历着重大变化,这个时期经历的陨石撞击达到了顶峰。在已知的22个撞击坑中,有18个发生在地球赤道以北30度的地区。这说明,陨石可能来自于围绕地球的岩石环,该环是在行星引力作用下形成的。

一项发表在九月十二日地球与行星科学文期刊上的研究指出:“在赤道附近发现有21个撞击坑,在统计学上这是不寻常的。它不应该发生。它们应该随机分布。”主要作者、墨尔本莫纳什大学地球与行星科学家和教授Andrew Tomkins说。

这个新的假设不仅揭示了陨石撞击峰值出现的原因,还可能对一个以前无法解释的事件提供答案:全球大冰冻,可能是环的影子导致的最冷的气候事件之一。科学家们希望更多地了解可能的环,这可能有助于解答地球历史上的许多谜团,并提出古老环对进化发展可能产生的影响的新问题。

科学家们希望找出更多的信息,例如环的具体特征等。这些信息可以帮助我们理解地球的历史以及一个古老的环对地球气候可能产生的影响。科学家们指出,环可能会围绕在地球赤道周围,类似于土星、木星、天王星和海王星的环。

根据NASA的数据,当一个小物体接近行星到一定的距离时,它就会达到所谓的洛希极限,在这个距离上,天体具有足够的引力来瓦解接近的天体。产生的碎片会围绕行星形成环。土星的环就是由冰质卫星的碎片形成的。

科学家称,地球在4亿多年前可能拥有一个像土星一样的环。  第1张

以前科学家们认为一个大的小行星在太阳系内破裂,导致了奥陶纪时期撞击地球的小行星。然而,这种影响可能会使得撞击更随机地分布在各个地区,例如月球上的撞击坑分布就说明了这一点。这项新研究的主要作者Andrew Tomkins指出。

这项研究作者推测一个估计直径为7.5英里(约12公里)的大小行星到达了地球的洛希极限。根据过去堆积的小行星的测量数据,这个极限可能在距地球约9800英里(约15800公里)的地方。这个大小的小行星会因为与其他碰撞而受到严重破坏,使得松散的碎片和地球的潮汐力能够轻易地将其瓦解。

这个环会因为地球的赤道凸起而形成于赤道附近,类似于土星、木星、天王星和海王星的环围绕在其赤道平面上。Tomkins补充说。

大约有200个已知的撞击坑分布在地球历史上不同时期的地表上。通过观察地球陆地板块随着时间的推移如何移动,作者发现已知的21个撞击坑都位于赤道附近。此外,只有30%的适合形成撞击坑的地球陆地面积位于赤道附近。如果撞击是随机的而不是来自环的话,大部分撞击坑应该形成在远离赤道的地方。

作者还提到了2022年2月的一项研究,该研究分析了地球、月球和火星上的撞击坑,并只在地球上发现了奥陶纪撞击高峰的迹象,这进一步证明了与环的理论一致。

英国杜伦大学不参与这项新研究的副研究员、天体物理学家Vincent Eke说:“这篇论文提出了一种令人愉快的设想,将一些未解之谜联系在了一起。” 研究分析发现,在奥陶纪高峰期形成的撞击坑中含有高含量的L型陨石材料,这些陨石材料暴露在宇宙射线下的时间比现代发现的陨石要短得多。这说明一个可能偏离土星洛希极限内的大小行星破裂后形成的碎片位于地球附近。研究人员写道。

在陨石撞击高峰期过后几百万年,即大约4.45亿年前,地球全球气温经历了一次显著的下降,被称为希兰尼纪时期。Eke在电子邮件中表示:“此类事件的后续碎片(潜在的环)可以解释这三个观测事实。”

作者正在研究这种可能的环对全球气候的影响程度以及它如何影响地球的气候变化。“了解地球气候变化的成因有助于我们思考生命的进化,”Tomkins补充说。

关于这个环的具体特征还很难说,因为没有关于物质密度的信息。但Tomkins估计即使是一个微弱的环也可能会被地球上的观察者看到。“如果你站在地球的背面仰望天空,阳光照亮了环但没有照亮你,那可能会非常明显地看到它——那将是相当壮观的。”他说。

根据冰冻全球气温持续的时间以及撞击坑和陨石材料的年代测定结果,地球上的可能的环可能持续了2千万到4千万年左右的时间。Tom