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最近，《自然》的封面文章成功吸引了大家的眼球。这篇名为“月球形成撞击器是地球基底地幔异常的来源”的文章似乎为研究地球深部的异常提供了一种独特的方法。到底是怎么回事？让我们一起来分析这个牛文。
在地球深部的研究中，有一个异常一直是热点(不是地幔柱，也是地幔柱)，那就是大的低剪切速度省(LLSVPs)，一个大的低剪切波速体。LLSVPs主要分布在非洲和太平洋板块下的核幔边界，规模达到数千公里。
这两个低速异常是几十年前发现的，它们的主要特征是剪切地震波的波速(Vs)极低。至于其形成的证据，在这篇论文出来之前，认为可能是板块俯冲堆积形成的异常(Christensen et .艾尔。，1997)或地核与地幔之间的相互作用(Knittle et。艾尔。，1989)等等。这些假设要么基于地球动力学模拟，要么基于高温高压模拟。所以这篇《自然》文章一出，立刻提供了新的思路。服务器哪个便宜
LLSVPs的分布(加尔内罗等人。艾尔。, 2016)
但是为什么地球内部奇怪的东西会和月球有关系呢？那么我们就不得不提月球起源之谜了。目前最被接受的月球起源假说是大碰撞假说:认为月球是由一个火星大小的天体(忒伊亚)与原地球碰撞后溅射出来的物质形成的。
这个假说可以解释月球的特征，如贫铁、贫挥发物、角动量高、同位素组成等。但是碰撞模型一旦建立，必然会有不尽如人意的地方，比如为什么与这些异常区有关的洋岛玄武岩的稀有气体同位素有比月球更古老的原始地幔物质，因此需要提出新的模型或证据来完善假说。
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LLSVPs的形成示意图(袁等。艾尔。, 2023)
本文研究人员认为LLSVPs可能是大碰撞的产物，它可能是“Teia”的地幔物质。
证据呢？主要有三点:
1.本文更详细的模拟算法表明，标准的大碰撞模型只能熔化地球地幔的上半部分，而下半部分仍然是固体。但高温高压实验和同位素证据表明地幔下部也有部分熔融，这说明大碰撞模型并不完善。
2.如果地球百分之二的质量撞击地幔，有些物质会直接撞击到固体的下地幔，这些物质的质量和LLSVPs差不多；
3.基于对月球地幔的分析，研究人员发现月球地幔中的铁含量更高。进一步分析发现，高Fe含量会导致“泰亚”地幔密度高于地球，直接导致“泰亚”的入侵物质逐渐下沉到核地幔边界，形成现在的LLSVPs。
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LLSVPs等的温度，“Teia”地幔的物质组成和Vs(袁等的相对变化。艾尔。, 2023).
这三个证据揭示了大碰撞模型的一些缺陷，调和了大碰撞模型与地幔不均匀性的矛盾，为地月同位素一致性提供了新的动力学模型约束。
这不禁让人想到，这样的碰撞在太阳系早期并不少见，那么其他星球是否也有这种情况呢？可能真的存在，当其他星球上的仪器和材料越来越多的时候，会有越来越多有趣的现象被揭示出来。
最后，我们不要盲目相信这些结果。未来可能会有更直接的证据，推翻很多结论。毕竟认知是不断更新的，等着你去创造。
参考
[1]袁青，李敏，Desch S J，等.月球形成撞击器作为地球的一种来源& aposs基底地幔异常。自然，2023，doi: 10.1038/s41586-023-06589-1。
[2]加尔内罗·E·J，麦克纳马拉·A·K，希姆·S·h .地球底部低地震速度的大陆规模异常带& apos的地幔。Nat Geosci，2016，9:481–489
[3]Christensen U . r.《化学浮力对过渡区板坯动力学的影响》。地球物理学研究杂志，1997年，102:22435–22443
[4]knit le E，Jeanloz R .模拟地核-地幔边界:硅酸盐和液态铁板渗透之间高压反应的实验研究。列特地球物理学会，1989年，16:609–612
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