茉莉花新闻网

中華青年思想與行動的聚合地

理论上一个行星上最大的陨石坑能达到行星的什么比例?

理论上,一个行星上最大的陨石坑可以达到整个行星变成陨石坑的地步,占比 100%.

在这问题下有个回答很可爱地想了很多条件,但这问题看起来并没要求该陨石坑稳定地存在多久。如果要求陨石坑的痕迹长时间存在,那么参考月球、金星之类天体的案例,覆盖行星面积 100% 的撞击地形可以在数十亿年内保持可测,只是不会是个一目了然的陨石坑。

忒伊亚击中地球时,地球可能暂时被打得严重变形,瞬时撞击坑的直径大概与地球直径可比。一部分假说认为,在那之后,烧熔、碎裂的地球与忒伊亚的混合物可能暂时变成了相对松散的甜甜圈状,这些物质形成了地球、月球和其他若干小天体。今天,来自忒伊亚的地幔的许多物质可能仍在地球地幔内部呈现相对聚集的状态。这可能是整个行星变成陨石坑的一种形式,可供参考。

  • 忒伊亚估计直径约 6102 千米,与火星相近。
  • 直径 6100 千米、密度与现代地球相当的天体以 17 千米每秒的相对速度(绕太阳运动的天体撞击地球的典型速度)正碰现代地球(入射角 90 度),进入大气层前的能量约 9.49e+31 焦耳[1]

对撞击威力估计得较小的经典假说的示意图:

v2 2d9ae792a3fb5ce266cb430e6e4442cf 720w
By No machine-readable author provided. Dart evader~commonswiki assumed. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=338893

四种不同的撞击模型:

v2 c9c9a43aee106368b9e20cbe0f05564c 720w
from What Made the Moon? New Ideas Try to Rescue a Troubled Theory by Rebecca Boyle.

将行星击碎后不再聚合起来的情况大概不视为产生了陨石坑。


1898 年,乔治·达尔文提出地球和月球曾是一体的。

1946 年,雷金纳德·奥尔德沃斯·戴利提出月球和地球分离的原因是撞击。1975 年,威廉·K·哈特曼和唐纳德·R·戴维斯计算模拟了该撞击。

1976 年,Alastair GW Cameron 和 William R. Ward 提出撞击体的尺寸接近火星。

1984 年,巨大撞击说成为主流学说。

Alex N. Halliday 于 2000 年将该撞击体命名为忒伊亚。

地震层析成像显示的下地幔中最大的结构“大型低剪切速度省(Large low-shear-velocity provinces, LLSVPs)”可能来自忒伊亚的地幔,其反射特征可能来自较大比例的氧化亚铁,估计的氧化亚铁比例与月球岩石样本和该结构上方的火山岛的玄武岩相同[2]

示意图,中间的红色球体是地核:

v2 d7e926e93403139b4046d37bef8e8789 720w
By Sanne.cottaar - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64665106

大型低剪切速度省的体积为当前地球地幔体积的 8%,也就是不计大气的地球体积的 6%,其形态不能用单纯的热量分布不均匀来解释。

按照模型推算,忒伊亚地幔的密度比地球地幔高 1.5% 到 3.5% 即可形成这样的结构而不和地球地幔均匀混合。

下一步可以对比地球早期的岩石[3]和月球南极的岩石。

同类信息

查看全部

茉莉花论坛作为一个开放社区,允许您发表任何符合社区规定的文章和评论。

茉莉花新闻网

        中国茉莉花革命网始创于2011年2月20日,受阿拉伯之春的感召,大家共同组织、发起了中国茉莉花革命。后由数名义工无偿坚持至今,并发展成为广受翻墙网民欢迎的新闻聚合网站并提供论坛服务。

新闻汇总

邮件订阅

输入您的邮件地址:

linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram