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天天热头条丨地球最黑暗的时刻:被狂轰滥炸长达2000万年

来源:快科技

美国在1961年开始启动阿波罗登月计划,前后17任务,将12名宇航员送上了月球。


【资料图】

但是,关于阿波罗计划的真实性一直受到质疑,许多人怀疑它是在摄影棚里完成的登月,毕竟我们现在都很难说出一个阿波罗计划相关的重大发现。

其实并非如此,我们现在了解到的月球信息里,可能依然还有80%或者更多都来自阿波罗系列任务,这一切要归功于这一系列任务累计带回了382公斤月球岩石和土壤。

美国有将这些月球样本赠送给世界各地的研究所,1978年的时候,咱们中国也获赠0.5克,而通过这0.5克月球样本,咱们的研究人员发表了14篇相关论文。

所以,阿波罗登月计划真实无疑,但我们今天要讨论不是这系列任务的真实性,而是关于这系列任务的、一个经常被忽略的重大发现,这个发现重塑了地球历史。

奇怪的月球样本和月海

在登月之前,人们只能通过肉眼或者望远镜观察月球,但无论是哪种观测,对月球阴暗部分的观测很难准确了解,早期人们甚至怀疑过那是海,因此把这些区域称为月海。

实际上,月海是月球表面较为低洼的平原和盆地地带,因为反射太阳光的能力较弱,所以显得暗。

阿波罗系列任务登陆地方自然是这些平坦的区域,6次载人登月任务全部集中在静海、酒海和雨海。

然而,通过研究这些区域带回来的岩石样本,发现它一点也不符合常理。


图:阿波罗17号带回来的月球玄武岩

首先,这些区域充斥着大量的玄武岩,而玄武岩也是月海看起来阴暗的原因所在,因为这种岩石较黑。

但是,玄武岩的密度较大,如果月球和地球形成有相似的过程的话,那么早期熔融状态下的月球会和地球一样,把这些较重的玄武岩下沉到100-400公里的地方,而不是滞留在表面。

其次,月球的样本大多都是月球表层物质和深层物质混合组成的,一颗星球正常演变的情况下,这种事情基本不会发生。

另外,还有最奇怪的一点,这些岩石的年代集中在41到38亿年前。

一些研究人员根据这几点,给出了一个解释,那就是月球曾经受到过猛烈的撞击,导致较深处的玄武岩裸露出来,有些撞击过于猛烈,以至于把更深层的物质也带到了地面,而发生的时间是在41到38亿年前。


图:月球灾难期间(上)和现在的月球(下)对比

有些人用“月球灾难”来形容这段时间,而月海的形成也有了全新的解释——陨石撞击。

但是,随着人们对太阳系其它天体的观察发现,这个时间段并不是只有月球受到猛烈的陨石撞击。

太阳系内包括比较容易观测的水星、火星都有类似的情况,虽然地球看起来没有,但其实也发生了。

地球现在很难找到这些陨石撞击痕迹,是因为地球活跃的风化活动和板块活动早已抚平了这些“疤痕”。

不过,通过研究那些毫米和厘米级的岩石液滴层,确实可以看到地球同样在41到38亿年前,发生了猛烈的撞击。

现在,这个时期被称为“后期重轰炸期”,指的是41到38亿年前的太阳系突然就不稳定了,陨石或者小行星经常性地随意袭击太阳系内部天体。


图:理论上地球的陨石坑情况

科学家根据地球的体积,以及月球、火星、水星的标准,推测在后期重轰炸期,地球至少应该出现过5个以上直径大于5000公里的撞击陨石坑,40个以上直径大于1000公里的,以及22000个以上直径大于20公里的。

要知道导致恐龙灭绝的小行星撞击,它只在墨西哥尤卡坦半岛附近留下了一个直径180公里的陨石坑。

很难想象当时的地球会经历什么,而且有一些研究人员指出,这个阶段可能只持续了2000万年,对于地质时间来说,算是在较短的时间内受到强烈的撞击了。


图:绿色轨道是木星并以此类推,a-早期配置,b-轨道迁移,c-小行星喷射后

那么,是什么导致这样的事件发生的呢?

关于造成这一事件的原因,有很多解释,其中包括巨行星的迁移,在太阳系的早期,太阳系外部的气态巨行星轨道并不是稳定运行的,例如木星和土星两者存在交叉轨道,这导致一些天体失控,最终撞击内部的岩石行星。

另外,也有人认为这个时段太阳系内部存在第五颗岩石行星——Planet V,这颗行星的质量不到火星的一半。

Planet V可能就是太阳系的产物,它绕着火星和小行星带运行,但这颗行星受到其它行星的扰动,最终导致轨道不稳定,带着小行星带的一些小行星一起袭击了其它天体。

当然,现在没有找到那颗行星被Planet V撞击的直接证据,它可能最终坠入太阳了。

还有其它一些有趣的假设,但都只是假设,现在关于后期重轰炸期形成的原因,还都缺乏直接证据。

不管怎么样,后期重轰炸期是地球乃至整个太阳系形成之后的“至暗时刻”,但是有一个有趣的事实,那就是地球在此之前很可能就已经出现了生命。

地球的海洋是伴随着地球冷却同时出现的,通过对地球古老岩石的研究,在大约42.8亿年前,地球很可能就已经存在液态水了,海洋甚至可能比这个时间更早出现。

很明显,在后期重轰炸期之前,地球确实很可能就已经是一个能够孕育生命的场所了,而且从现有的生命起源来看,最早的生命确实应该就是在此之前出现。

现在地球上所有的生命——我们与其它所有已知生物共享相同的遗传密码,这意味着我们拥有共同的起源,以及可以追溯一个最后的普遍共同祖先(LUCA)。

LUCA长什么样,我们现在已经无从考证了,但它很可能和地球的上的液态水共同出现。

那么,在LUCA时期,地球上是只诞生了这一种生命形式,还是说有多种使用着不同遗传密码的生物呢?


图:陨石满天飞的时代

会不会有一种可能,后期重轰炸期毁灭了所有其它形式,第一次“刷新”了地球的版本(后期重轰炸期结束后,地球体积增长了10%,变成现在大小),使用DNA的生命分支取代了其它所有,就像恐龙被小行星终结,哺乳动物崛起一样。

这一切我们都不得而知,或许和许多事情一样,永远都不会答案。

但无论如何,在地质学上,后期重轰炸期确实代表了一个时代——冥古宙的结束,地球迎来了全新时代——太古宙。

关键词: 地球最黑暗的时刻被狂轰滥炸长达2000万