我們起源於「泥巴」？新研究認為早期地球可能是一個巨大的泥球

太陽系的天體在早期時，不過是一顆顆巨大的存在著對流運動的泥球而已，這種說法聽起來像是來自上世紀60年代的恐怖片。但是，最近發表的一項研究報告表明，這時的太陽系可能是一個巨大的泥球，更談不上什麼穿著橡皮宇航服的外星人。這項研究還發現了關於我們地球在45億年前形成過程的很多證據材料。

該研究顯示，當類地行星從塵埃和小行星的漩渦中誕生之時，小行星上的冰會受熱融化，之後構成行星的材料才會被擠壓形成堅硬的岩石。換句話說，地球形成之初更像是一個不斷變大的泥球。

澳大利亞科廷大學及亞利桑那行星科學研究所的研究人員對這一構想進行了深入研究，該構想認為，組成原生地球的岩石多少有點像現在偶爾會撞擊到地球表面的隕石一樣。

目前的理論模型顯示，行星形成源於類隕石岩石及星際塵埃在重力作用下的不斷集聚。

這裡要特別提到的一類隕石稱為碳質球粒隕石，這類隕石在落到地球上的空間隕石中較為少見，但卻是早期太陽系行星的原始標本。

某些亞類型碳質球粒隕石的成分是我們研究地球形成過程的重要線索之一。

「分類為CI組（該類碳質球粒隕石Carbonaceous chondrite首先發現於坦尚尼亞的Ivuna，故簡稱為CI組）、CM組（該類碳質球粒隕石Carbonaceous chondrite首先發現於烏克蘭的Mighei，故簡稱為CM組）的兩種類碳質球粒隕石具有獨特的化學成分、含有大量水分及豐富複雜有機化合物，這些特性讓很多人認定這些類型的隕石是極具可能的類地行星前驅物質，也可能是類地行星揮發性物質來源，」研究人員在報告中說。

不幸的是，對於幾十億年前水分在這些隕石中是如何活動的，目前還未形成整體一致的意見。

某些隕石的化學特性可能是封存於隕石微孔內少量水分活動的結果，但其他的研究表明，在較大的小行星中，水分也可能進行長距離流動。

一種相容模式可幫助解釋像地球一樣的嬰兒期類地行星的水熱特性。

「該模式假設，水熱變化會在材料特性類似於隕石的某些岩石小行星中發生，」行星科學研究所的布賴恩·特拉維斯說。

正因為如此，才會有人猜想，形成行星的岩石應當堅硬、其空隙中還要含有少量冰。

特拉維斯及其同事，科廷大學的菲爾·布蘭德，決定對一個不同的想法進行研究。這個想法就是，如果塵埃、冰及岩石聚集並粘合在一起，但又沒有溶解並冷卻成為一個固體整體，那將會是什麼樣子？

那個樣子就會是：因為放射性元素的作用，水分仍然會在高度多孔體中融化，甚至會通過熱流推動微粒運動。

「當冰在放射性同位素衰變放射出的熱量作用下融化時，所產生的水與細晶粒塵埃混合，就會形成泥漿，」特拉維斯說。

這意味著，地球胚胎就是一個巨大的泥球。或多或少類似於一個泥球。

研究人員使用火星和小行星全球水文數值模型（MAGHNUM）進行了基於這一假說的模擬試驗，模擬了在大小不同的古老碳質球粒隕石小行星中水分及礦物的流動情況。

模擬結果與經過水變的古老球粒隕石的形成情況一致。

原始地球可能是由塵埃及隕石球粒（這是一種融化後冷卻形成的小型空間隕石）構成的球狀星體，液態水可經泥質層逐步擠出並將微粒攜帶至地球表面，礦物成分逐步擠壓至正在形成的地核中。

對較小的小行星來說，這一過程將經過數百萬年，直至小行星徹底固化，對地球來說也一樣，早期形成中的地球表面布滿了呈泥球狀、而非巨石狀的隕石。

但這些猜想不能解釋為何我們星球所含水分要比附近的行星多。

當前的最優模型認為，我們地球上的水分更多來自於太陽系外部邊緣的冰體，地球適宜的溫度及磁場有效防止了水分逃逸。

我們的泥球行星地球有可能在早期階段更為潮濕，直到更大的隕石或小行星撞擊地球並形成了月球後，才稍微變得乾燥一些。撞了一下，賠個月亮，也算公平。

當我們在太陽系中探測各類天體、並在遙遠恆星周圍尋找太陽系外行星時，毫無疑問我們將會地收集到關於類似地球天體演進過程的更多證據。

這項研究發表在《科學進展》雜誌上。

作者：邁克·麥克雷

責編：鍾狼將

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