科學家對地球形成的方式提出新見解

蘇黎世聯邦理工學院領導的國際研究小組提出地球形成新理論，或許還能解釋其他岩質行星如何形成。研究發表於《自然天文學》期刊。

主要作者實驗行星學教授Paolo Sossi指出，天體物理學和宇宙化學的主流理論是地球是由球粒隕石的小行星（chondritic asteroids）組成，是太陽系早期形成的較小、單純的岩石金屬團塊。然而這些球粒隕石的混合物無法解釋地球的確切組成，因地球氫和氦等較輕、易揮發元素的含量比預期還少。

多年來，人們提出各種假設解釋這種差異，如假設物體撞擊地球產生大量熱量，使輕元素汽化，導致地球目前的組成成分。

但Sossi指出，元素同位素都有相同質子數，但有不同中子數。中子數較少的同位素較輕，因此容易逃逸。如果加熱汽化理論正確，那現今地球發現輕同位素就會比原始球粒隕石發現要少，但測量結果並沒有顯示。

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因此，Sossi團隊尋找另一種解決方案。藉由行星形成的動態模型指出，太陽系行星是逐步形成。隨著時間增加，塵埃粒子彼此透過引力吸積並逐漸變成公里等級的微行星（Planetesimal）。與球粒隕石類似，微行星也是由岩石和金屬組成的小天體，但不同的是，加熱到足以分化成有金屬內核和岩石外殼的分層構造。更重要的是，年輕太陽周圍的不同區域、不同時間形成的微行星可能有非常不同的化學成分。不同成分的微行星隨機組合是否真的導致和地球相同的組成成分？

模擬結果指出：數千顆微行星在早期太陽系相互碰撞，隨著時間增加，天體出現，可對應水星、金星、地球和火星四顆岩石行星。