
地球形成之初,與其他星子的碰撞——以及一顆火星大小的天體撕裂月球——將孕育中的地球變成了一個翻滾的熔岩球。鐵和其他重元素沉向地核,其他親鐵元素也隨之沉入。因此,地球中心蘊藏著豐富的黃金。那麼,為什麼山丘中也有黃金呢?一項新的研究支持這樣一種理論:這一切都是上帝的恩賜。
英國科學家表示,在地球形成五億年後,隕石為地球地殼注入了新鮮的貴金屬。鑑於此後地殼成分的混合方式,研究人員推測,隕石甚至可能促成了板塊構造的形成。
晚期重轟炸期是距今38億至41億年前的災難性時期,當時大量的隕石向地球、月球和其他類地行星傾瀉了數十億噸物質。布里斯託大學的馬蒂亞斯·威爾博爾德和蒂姆·艾略特解釋說,這些隕石帶來了黃金、鎢和其他貴重元素。
為了驗證這個理論,研究團隊分析了來自格陵蘭島伊蘇阿(Isua)的38億年前的岩石,這些岩石是地球上最古老的岩石之一。它們形成於隕石撞擊時代之後,但其中蘊含的同位素資訊可以幫助科學家了解早期地球的狀況。威爾博爾德和艾略特重點研究了鎢的一種同位素-鎢-182(¹⁸²W),這種同位素在地函中的含量較高。這是因為鎢同位素是地殼矽酸鹽中另一種放射性元素的子體。也就是說,來自隕石的金屬層會使地函中鎢-182的含量相對較低。
研究人員利用極為精確的分析方法-鎢含量比以萬分之一為單位測量-發現格陵蘭島岩石的鎢-182含量確實高於現代岩石。這種微小的差異與原子轟擊向地殼添加物質的方式相符。研究人員表示,正是這種原子轟擊解釋了地殼中貴金屬含量異常高的現象。
威爾博爾德在一份聲明中表示:“我們的研究表明,我們經濟和許多關鍵工業流程所依賴的大部分貴金屬都是偶然添加到我們星球上的。”
這項研究還有另一個有趣的面向。威爾博德和艾略特指出,現代岩石中的這種比例意味著板塊構造運動必定相對迅速地攪動了隕石帶來的新岩石。他們寫道,因此,後期重轟炸期除了帶給我們貴金屬之外,可能也啟動了至今仍然存在的地函動力學過程。
該論文發表在本週的《自然》雜誌。
[via Science Daily]