小行星撞擊曾觸發地殼物質循環 新研究挑戰此前假設

據英國《自然·地球科學》雜志24日在線發表的一篇論文稱，澳大利亞科學家最新進行的數字模擬顯示，40多億年前小行星撞擊地球，觸發了地球地殼物質循環。該研究對早期地球構造作用靜止的假設提出了挑戰。

我們生活的地球已有46億年的歷史，其從誕生至今分為四個宙：冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙。迄今為止，人們對40多億年前冥古宙時期的地球知之不多，但是普遍認為當時的自然條件非常殘酷——地球內部溫度過高，無法支持板塊構造，並有部分証據表明當時地殼和地幔之間少有混合。

但也有另一些証據，譬如現存最古老的地質材料——古代鋯石的顆粒提供的信息表明，早期地殼存在物質循環，它們與在現代俯沖區可見的物質循環十分類似。對此可能的解釋是撞擊作用，這一現象在早期太陽系裡比現在要普遍得多，很可能正是撞擊作用觸發了我們所知的板塊構造開始之前的俯沖。

此次，麥考瑞大學研究人員克萊格·奧尼爾及其同事，使用數字模型模擬了大型撞擊對地球構造演變的影響。他們發現，撞擊事件產生的能量會加熱地球內部，引起地幔物質上涌，這反過來會驅動早期地球薄而弱的下沉板塊俯沖進地幔。與現代地球構造板塊邊界周圍的俯沖區形成對比的是，模擬的俯沖事件是局域性的，而且是短暫的。因此，根據撞擊的規模和頻率的不同，地球當時在構造作用靜止和構造作用活躍這兩種狀態之間變換。

根據這項新研究，科學家繪制了早期地球在發生撞擊事件和沒有發生撞擊事件兩種場景下，不同的動力學演變情況，並作為該論文相應的手繪示意圖。（記者張夢然）