持续的小行星撞击轰击使早期地球过烫而无法形成大陆
日期： 2026-07-03
精选图片： [艺术家对冥古宙地球遭受密集小行星轰击的想象图；来源：NASA/Simons Foundation]
冥古宙以希腊神话中的冥界命名，形容其地狱般的环境，长期以来一直困扰着地质学家：地球最初6亿年的岩石几乎无迹可寻。发表在《科学》杂志上的新研究提供了一个令人信服的解释——持续的小行星撞击轰击使地球地壳过烫且过薄，无法形成稳定大陆或保存岩石。
由澳大利亚科廷大学Tim Johnson教授领导的研究团队使用了冥古宙撞击通量的随机模型（来源于月球上保存的陨石坑记录），结合一维和二维地球动力学模拟。结果显示，在整个冥古宙（约46亿年前至40.3亿年前），撞击产生的热量比地球内部放射性热量高出一个数量级。
“数亿年间，撞击产生的热量远远超过了地球内部的热量预算，”研究人员写道。大型碰撞产生的个体热异常持续数千万至数亿年，意味着地壳从未有机会冷却到足以稳定下来。
过烫而无法固化的地壳
在冥古宙期间，反复的撞击使地壳在仅几公里深处就保持部分熔融状态。地壳保持薄、弱、可流动的状态，使板块构造无法进行。富含铁和镁的致密物质下沉，而富含硅、氧和铝的较轻物质上升。这一过程逐渐使地壳富集硅质，矛盾地构建了未来大陆的化学基础，同时阻止了这些大陆的形成。
大约到39亿年前，撞击率急剧下降。地壳终于冷却并增厚到约30公里，富含硅质的物质变得稳定而坚硬。最古老的保存完好的大陆地壳——加拿大北部的阿卡斯塔片麻岩，可追溯到约40.3亿年前——正好处于这一过渡时期。
“持久的大陆地壳在这个时期出现很可能不是巧合，”研究人员指出。
超越地球的启示
这项以”撞击加热与隐藏的冥古宙”为题发表在《科学》杂志上的研究（DOI：10.1126/science.aeb5402），其意义超越了早期地球。理解大陆如何以及何时形成，对于预测岩石系外行星的宜居性至关重要。这一过程也挑战了早期地球主要由内部热量驱动的假设，表明外部撞击才是主导的地质力量。
同一期《科学》杂志上，袁迁的配套观点文章将这一发现定位为对缺失的冥古宙岩石记录、大陆出现的时间以及撞击在塑造地球早期地表环境中的作用的统一解释。该研究得到了澳大利亚研究理事会的支持。
婷 翻译
Draft for 1ban.news – Space Desk