45億年前地球和一顆類火星星體碰撞形成月球

　　月球遭受一顆類似水星大小的星體碰撞，在太陽系行星形成的最後階段普通存在猛烈的星體碰撞現象

　　一項最新研究表明，大約45億年前，地球、月球和火星曾遭受巨大星體碰撞，在這一夢魘時期，卻為這些處於形成過程中的星體帶來了珍貴的黃金、鉑等貴重金屬資源。

　　研究人員稱，45億年前，正值太陽系行星形成的最後階段，體積有冥王星大小的星體碰撞地球，之後地球又遭受一顆火星大小星體的碰撞。碰撞月球和火星的星體則略小一些，卻仍對它們構成毀滅性打擊。在這個猛烈碰撞時期，很可能導致地球的軸心偏離10度，但同時向地球表面送遞了大量的黃金和其它貴重金屬，同時很可能對月球帶來了大量的水資源。美國科羅拉多州西南研究學會的比爾·博特科說：「我們可以使用這些信息揭示地球、月球和火星的最大發育期。」

　　大量黃金、鉑等貴重金屬之謎

　　研究人員稱，黃金、鉑、鈀等金屬元素被稱為「嗜鐵體(siderophile)」，它們非常傾向於鐵，因此它們應當伴隨鐵進入地球內核，月球和火星在形成過程中，在地幔和地殼層中留下接近空虛的結構。然而，嗜鐵體在這些星體表面卻大量存在著。

　　博特科說：「這些貴重金屬的大量存在的確非常令人驚奇！人們曾對此置疑，它們是如何形成的，這一爭論持續了近十年。」一種可能性是嗜鐵體在星體內核形成之後通過星子假說的碰撞過程實現快速補充，它們促進了星體的完全形成。博特科和同事們更傾向於這一解釋，他們在這項最新研究中梳理出多種證據進行支持，他們還計算出關於這一星體碰撞時期的數據。

　　星球創傷模型

　　研究人員稱，為了計算黃金、鉑和其它嗜鐵體的廣泛存在性，星體碰撞需要向地球地幔帶來0.5%的地球質量，向火星帶來近5%的火星質量，向月球帶來近600%的月球質量。使用數字模型，研究小組可以確定是否此次碰撞是由一系列較小的巨大太空岩石造成的。博特科說：「碰撞地球、月球和火星的星體，都富含貴重金屬元素，並且這些星體的質量都非常大。」

　　研究結果顯示，碰撞地球的最大星體直徑可達到2414-3219公里，碰撞火星和月球的最大岩石星體直徑分別為1609公里和322公里。在月球碰撞中，碰撞星體為月球帶來了大量的嗜鐵體元素和水資源。這一碰撞時期大約在45億年前太陽系行星形成的最後階段，在地球遭受最猛烈碰撞的數千萬年中，一顆類似火星大小的星體碰撞地球，可能形成現今的月球。博特科和同事們將這項研究發表在12月9日出版的《科學》雜誌上。

　　其它證據

　　研究人員稱，這項研究結果源自該數字模型和其它支持性證據。例如：一些理論模型描述星體碰撞的形成和演變，暗示著較大的星體有效地吞噬了較小的星體，並殘留了貴重金屬元素。類似的這些貴重金屬元素存在於小行星帶，最後存在的碰撞星體消失在太陽系內部。博特科說：「這些體積的星體分佈明顯在我們的數字模型預計範圍之內。」一些科學家認為，假設火星巨大的伯勒裡斯盆地(Borealis Basin)的確是一個碰撞隕坑，一顆1600公里直徑的碰撞星體正好符合。

　　依據研究人員稱，這一系列星體碰撞連續在一起，將進一步促進地球、月球和火星的形成。博特科說：「我們有大量不同線索的證據表明這一過程是真實發生的。」