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40億年前的地球可能非常類似木星的衛星木衛一

木衛一

【40億年前的地球可能非常類似木星的衛星木衛一】

40億年前的地球可能非常類似木星的衛星木衛一

木衛一的全球視圖 。這是由美國宇航局伽利略太空飛船于1997年9月19日在50萬千米的木星第十軌道上拍攝到的 。
據鳳凰科技：美國《生活科學》網站報道 ， 最新一項研究表明，40億年前的地球可能非常類似木星的超級火山衛星木衛一 。木衛一是太陽系內火山活動最活躍的天體，它通過密集的火山噴發消散內部存儲的大量熱量，每年覆蓋在整個星球表面的熔巖厚達1厘米 。地球在年輕時可能也經歷了類似的階段 ， 隨后整個星球冷卻下來促使板塊運動的開始 ， 研究人員這樣解釋道 。這項研究發表在9月25日的期刊《自然》上 。
45億年前，地球是由很多小的多巖石“微行星”融合形成的 。這些碰撞產生了大量的熱，隨后地球金屬內核的分離以及放射性元素的衰變也產生大量熱量 。因此古代地球存儲的內部熱遠比現在多得多，可能是現在的5-10倍，科學家這樣說道 。
然而，地球的巖石圈——堅硬的外殼，主要是由地殼和上層地幔組成——在那個時期相對更厚更冷 。如果板塊運動是消散內部熱量的主要方式，那么情況不應該如此，研究人員解釋道 。
相反 ， 早期地球的工作方式可能更類似于木衛一，熱量通過火山“管道”大量傳輸到表面 。木衛一受到了木星強大的引力拖拽以至于它傳輸的熱量大約是地球的40倍，雖然前者只有地球大小的30% 。
“熱管道（的觀點）解釋了通過讓熱量在某些特殊的地方——也就是所謂的管道——從巖石圈消散出去，使得其余的巖石圈變得更厚更冷卻和堅硬，”研究首席作者、美國弗吉尼亞州漢普頓大學的威廉·摩爾（William Moore）這樣說道 ?！巴ㄟ^提出不同的熱傳輸機制，你可以解決這一悖論 。”
摩爾和研究合作作者、美國路易斯安那州立大學的亞歷山大·韋伯（Alexander Webb）提出的熱管道模型的主要替代觀點是板塊運動的高效率，后者提出在很久之前，地球巨大的巖石圈板塊移動和傳輸熱量的速度要更快 。然而，更熱的內部結構可能會產生更多熔巖，從而產生更厚、更活躍的板塊，后者將需要更長時間冷卻并回到地球地幔層，摩爾說道 。
“反直覺的是 ， 當板塊變得更熱，它傳輸熱量的能力其實更糟糕，”摩爾說道 ?！白尠鍓K運動的更快其實存在某些地球物理學問題 ?！贝送?，35億年前形成的巖石保存了地球上密集持續的火山活動期的證據，該火山活動期持續了上億年時間 。這是駁斥古代板塊運動觀點的另一證據，摩爾補充說道 。
很可能在31億年前地球表面開始固化，也就是地殼迅速轉變成板塊構造時，熱管道系統開始起作用，摩爾說道 。隨著地球冷卻，火山活動的頻率迅速降低 ， 巖石圈變得越來越稀薄直到最終破裂，形成板塊 。
據稱生命出現于38億年前，因此生命可能出現在一個火山活動無比活躍的星球，這也非常說得通，摩爾說道 。“炙熱巖石和水的相互作用對生命來說非常重要，巖石里將釋放熱能量和化學能量，以及某些重要的營養物質 ， 例如磷和硫，并與水相結合 。”
這項最新理論的啟示意義并不只限于地球 。摩爾懷疑每一個多巖石行星在進化過程中都會經歷熱管道階段，持續的時間長短取決于行星的大?。ㄒ蛭洗蟮男行切枰な奔淅淙矗?。
如果這一理論是正確的，那么板塊運動在所謂的“超級地球”行星——大約是地球質量的2-10倍——里所起的作用可能并非那么至關重要 。在過去幾年里，天文學家已經發現了好幾個或可能支持生命的超級地球 。
如果地球經歷了長達10億至15億年的熱管道階段 ， 那么一個超級地球“可能要經歷50億年甚至100億年的熱管道時期，這可以與自身恒星的壽命相提并論 。”摩爾說道 ?！霸诎鍓K運動模式里，我們或許不太可能發現這些較大的外來行星 ， 但在更加長壽的熱管道模式里則是有可能的 。它們或許更類似于超級木衛一，而非超級地球 ?！?eeook.com)