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然而,这情况也有一个重要的细微差别 。在地壳和地幔中发现的组成差异不仅基于不同元素的质量密度,还基于这些元素相互之间形成分子的相容性 。
例如,一些稀土元素,如钐(Sm)和钕(Nd),与地幔矿物不相容,因此尽管是相对较重的元素,但仍被“推”到地壳上 。
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由于这一细节,同位素Sm到Nd的放射性衰变已被用于地球化学中研究地壳和地幔的演化 。然而,与被认为是建造地球的星球代表的陨石相比,地球有超量的Nd 。
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对于明显过量的Nd,有三种相互竞争的解释 。一种观点认为,过量的只是“明显的”,更多的Nd存在于地幔深处,但超出了目前取样技术的范围 。
另一种观点是,建造地球的陨石在组成上并不相同,因为太阳周围的吸积盘并不均匀;这可能是在Nd亏损的陨石 。另一种可能性是地壳在形成过程中不断被撞击侵蚀,导致地壳中优先发现的元素的更大损失 。
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虽然Sm和Nd都与地幔不相容,但这种不一致与Nd稍显明显 。因此,随着地球的形成,地壳中Nd与地幔中Nd的比值都高于Sm的相同比值 。正因为如此,地球上比Sm更多比例的Nd通过碰撞从地壳中移除 。
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五、地壳中过量的Nd解释
弗罗萨德等人认为,几乎没有证据支持隐藏的Nd理论 。他们声称,由于在地球生长的最后阶段,地幔的深对流性质,Sm和Nd混合得太好,无法完全解释过量的Nd 。
为了确定地球的组成部分的成分变化量,他们使用精细的质谱技术分析了被认为是建造地球的部分代表的陨石 。
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根据测量结果,为了解释地壳中Nd的过量现象,多达20%的地球可能在其形成过程中被碰撞事件移除 。
作者指出,这种碰撞侵蚀也会去除其他可能在地壳中积累的稀土元素 。这将为其他的谜团提供一个解释,比如地壳中明显缺乏铀、钾和钍 。
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有线索表明,地球并不是唯一一个遭受碰撞成分改变的星球 。例如,在太阳系内,一次大的碰撞是导致水星上缺乏地壳和地幔的有利解释 。
在太阳系之外,巨大的撞击也可能是造成一些系外行星高质量密度的原因,如GJ 376和开普勒-107c 。
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虽然弗罗萨德等人的发现并没有直接解释为什么地球支持生命的能力可能与众不同,但它突出了岩石行星之间丰富的多样性,以及人们对形成这些行星的事件知之甚少 。
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【图解地球遭受撞击产生的过程 地球是怎么来的】综上所述:地球是由宇宙中的陨石发生多次碰撞形成的,地球的结构组成是不均匀的,内部是硅镁层、外部是硅铝层 。
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