科学家创建新行星撞击模型破解“地幔失踪案”

太阳系存在一个重要谜案：小行星撞击的碎片哪去了?长期以来，科学家都找不到这种碎片的记录，这一困扰学界的谜团被称为“地幔失踪案”。而据物理学家组织网1日消息，天文学家最近利用计算机创建一个新的行星撞击模型，模拟显示的结果或能为破解这一长达数十年的谜案提供一个潜在方案。

在太阳系中，像水星、金星、地球和火星这样的类地行星，被认为是由星子(太阳星云的一种，为原行星盘和残骸盘内的固态物体)及小的早期行星形成的。这些早期的行星通过碰撞和合并，在时间的推移中逐渐“成长”，这一过程使它们具有了今天的规模。

在行星成长中，这种碰撞所产生的碎片可以是从固体到气体各种形式，但这些剧烈碰撞所释放的物质，通常被认为会围绕太阳运行，“轰击”其他正在生长的行星并改变了小行星带的组成。但是现在看来，小行星带似乎没有包含这种撞击碎片的“记录”，这是几十年来一直困扰着天文学家和天体物理学家的一个谜团。

美国亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的研究人员对这种“差异结局”感到好奇。此次，他们着手创建了一个行星碰撞的高级计算机模型，并取得了令人惊讶的结果——模拟表明，这类大型碰撞主要形成的是气体，因此在当前的太阳系中几乎没有留下痕迹。

结果显示，行星之间的大规模碰撞其实并没有产生岩石碎片，而是将岩石蒸发成了气体，与固体和熔融碎片不同，这种气体更容易逃离太阳系，几乎不留下行星撞击的相关痕迹。而此前，“大多数研究都专注于撞击的直接影响，但碎片的性质尚未得到充分探索。”研究人员艾伦·萨特表示。

相关论文已发表在近期的《天体物理学杂志快报》上。

总编辑圈点：

科学家很早就知道，形成水星、金星、地球、月球……都需要多次大型碰撞才能完成，但在小行星带，人们却没有观察到所预期的碎片，出现了理论模型和实际观察相矛盾的情况。其实，现在某些望远镜观测已经可以直接对此类巨大撞击的碎片成像，但我们却无法回到过去观察太阳系中的碰撞。这就凸显了计算机模拟的重要作用。模型再结合天体物理观测数据，就相当于在地球建立了测试和探索天文理论的“实验室”。(科技日报记者 张梦然)

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