CNN报道
(CNN)——科学家们普遍认为，数十亿年前，一颗古老的行星可能在地球形成时撞上了地球，喷出的碎片融合在一起，形成了今天装点我们夜空的月球。
这个理论被称为大碰撞假说，它解释了月球和地球的许多基本特征。
但这个假说的中心有一个引人注目的谜团一直存在:忒伊亚到底发生了什么?它存在的直接证据仍然难以捉摸。在太阳系中没有发现这颗行星的残余碎片。许多科学家认为，忒伊亚在地球上留下的任何碎片都混合在地球内部炽热的大锅中。
然而，一项新的理论表明，这颗古老行星的遗迹仍然部分完整地埋在我们的脚下。
周三发表在《自然》杂志上的一项研究表明，忒伊亚的熔融板块可能在撞击后嵌入地幔，然后凝固，使这颗古老行星的部分物质停留在地表以下约1800英里(约2900公里)的地核上方。
大胆的新想法
如果这个理论是正确的，它不仅会提供更多的细节来填补大碰撞假说，而且还会回答地球物理学家一个挥之不去的问题。
他们已经意识到地球深处有两个巨大而独特的斑点。这种被称为大低速省(large low-velocity provinces，简称llvp)的黑洞在20世纪80年代首次被发现。一个在非洲下面，另一个在太平洋下面。
这些斑点宽数千公里，与周围的地幔相比，它们的铁密度可能更高，这使得它们在地震波测量时更加突出。但这些比月球还大的斑点的起源对科学家来说仍然是个谜。
但对于加州理工学院的地球物理学家和博士后、这项新研究的主要作者钱源博士来说，当他参加2019年在母校亚利桑那州立大学举行的研讨会时，他对llvp的理解永远改变了，该研讨会概述了巨大撞击假说。
就在那时，他了解了忒伊亚的新细节，忒伊亚是一颗神秘的抛射物，据推测是在数十亿年前撞击了地球。
作为一名训练有素的地球物理学家，他知道隐藏在地幔中的神秘斑点。
他说，当时他灵光一现。
他立即开始阅读科学研究，寻找是否有人提出llvp可能是忒伊亚的片段。但没有人这么做。
最初，袁说，他只告诉他的导师他的理论。
“我害怕求助于别人，因为我害怕别人会认为我太疯狂了，”袁说。
跨学科研究
袁在2021年提交的一篇论文中首次提出了他的想法。它被拒绝了三次。同行评审人员说，它缺乏对巨大撞击的充分建模。
后来，他遇到了一些科学家，他们所做的研究正是袁所需要的。
他们的研究在模型中确定了忒伊亚的大小和撞击速度，表明这颗古老行星的碰撞可能并没有完全融化地球的地幔，而是让忒伊亚的残留物冷却并形成固体结构，而不是混合在地球内部的混合物中。
“地球的地幔是岩石的，但它不像固体岩石，”研究报告的合著者、亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的天体物理学教授史蒂夫·德施博士说。“这种高压岩浆有点粘稠，有花生酱的粘度，基本上是放在一个非常热的炉子上。”
Desch说，在这种环境下，如果构成llvp的物质密度太大，它就无法堆积成锯齿状的结构。如果它的密度足够低，它就会和搅动的地幔混合在一起。
问题是:忒伊亚留下的物质密度是多少?它能与llvp的密度相匹配吗?
(德施在2019年发表了自己的论文，试图描述忒伊亚可能留下的物质的密度。)
Yuan说，研究人员寻求更高清晰度的模型，其分辨率是之前尝试的100到1000倍。尽管如此，计算结果还是一致的:如果忒伊亚具有一定的大小和一致性，并以特定的速度撞击地球，模型显示，事实上，它可能会在地球的地幔中留下大块的内脏，并产生碎片，这些碎片将继续形成我们的月球。
“这是非常，非常，非常令人兴奋的，”袁说。“这种(建模)以前没有做过。”
建立理论
Yuan本周发表的这项研究包括来自一系列机构的不同学科的合著者，包括亚利桑那州立大学、加州理工学院、上海天文台和美国宇航局的艾姆斯研究中心。
当被问及他是否预计会遇到阻力或争议这样一个新颖的概念-来自一个古老的外星行星的材料板隐藏在地球深处-袁回答说:“我也想强调这是一个想法;这是一个假设。
“没有办法证明这一定是事实，”他补充说。“我欢迎其他人做这个(研究)。”
Desch补充说，在他看来，“这项工作是令人信服的。这是一个非常有力的理由。”事后看来，这似乎是显而易见的。
密歇根州立大学(Michigan State University)行星科学助理教授赛斯·雅各布森(Seth Jacobson)博士承认，这个理论可能不会很快得到广泛接受。
“这些(llvp)本身就是一个非常活跃的研究领域，”雅各布森说，他没有参与这项研究。用于研究它们的工具也在不断发展。
他补充说，Theia创造了llvp的想法无疑是一个令人兴奋和引人注目的假设，但这并不是唯一的假设。
例如，另一种理论认为，llvp实际上是数十亿年来沉入地幔深处的海洋地壳堆。
雅各布森补充说:“我怀疑(关于LLVP形成的)其他假说的倡导者会因为这个假说的出现而放弃它们。”“我认为我们将为此争论相当长的一段时间。”
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