早期地球上一次大型碰撞的艺术渲染（图片来源：SwRI/Marchi）

耶鲁大学和西南研究所 (SRI) 的科学家表示，他们获得了
有关黄金故事的一些有价值的新信息，赢得了大奖。

这个故事从太空中大型物体的猛烈碰撞开始，在地球地幔半熔化的区域继续，最后以贵金属找到一个比科学家预测的更接近地球表面的不太可能的安息点而结束。

耶鲁大学文理学院地球与行星科学教授 Jun Korenaga 和科罗拉多州博尔德 SRI 研究员 Simone Marchi 在《美国国家科学院院刊》杂志上的一项研究中提供了详细信息。

他们的新理论为金、铂和其他贵金属如何进入地幔浅层而不是地核深处这一挥之不去的问题提供了可能的答案。更广泛地说，新理论提供了对整个宇宙行星形成的见解。

科雷纳加说： “我们的研究是重新审视传统观点后取得意外发现的一个很好的例子。”

世界各地科学家的最新研究表明，数十亿年前，早期原地球与太空中月球大小的大型天体相撞，留下了折叠的物质沉积物，金和铂等贵金属来到了地球。进入今天的地球。

地幔中混合模拟的快照，从撞击后（上）到现在（下）。（图片来源：耶鲁大学/Korenaga）

但这种吸收过程仍然是个谜。

除了因其稀缺性、美观性和在高科技产品中的应用而受到重视之外，黄金和铂金也是所谓的高度“亲铁”元素。它们被铁元素吸引到了如此程度，以至于预计它们几乎完全聚集在地球的金属核心中——要么在撞击时直接与金属核心合并，要么从地幔快速沉入地核。

按照这个逻辑，它们不应该聚集在地球表面或附近。但他们做到了。

“与冲击动力学专家西蒙娜合作，我能够为这个难题找到一个新颖的解决方案，”科雷纳加说。

科雷纳加和马尔奇的理论以地幔的一个薄的“瞬态”区域为中心，其中地幔的浅层部分融化，而深层部分保持固态。研究人员发现，这个区域具有独特的动态特性，可以有效地捕获掉落的金属成分，并将它们缓慢地输送到地幔的其余部分。

他们的理论认为，这种传递仍在继续，瞬态区域的残余物表现为“大的低剪切速度省”——深部地幔中众所周知的地球物理异常。

“这个瞬态区域几乎总是在大型撞击体撞击早期地球时形成，这使得我们的理论相当可靠，”马尔奇说。

研究人员表示，这一新理论不仅解释了地球地球化学和地球物理演化先前神秘的方面，而且还强调了地球形成所涉及的广泛时间尺度。

“我们发现的一件值得注意的事情是，瞬变地幔区域的动力学发生在非常短的时间内——大约一天——但它对随后地球演化的影响却持续了数十亿年，”科雷纳加说。

该研究的资金来自美国宇航局和国家科学基金会。