金子哪裡來？

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

關於地球的來歷，18世紀法國的自然學者布豐是這麼想像的：起初，有一顆彗星掠過太陽表面，太陽受到擾動，迸出一團岩漿，結果形成了地球。

今天，科學家對於原始地球的想像，與250年前的布豐並無太大差異。那就是，一開始，地球是一團熔岩，即液態的岩漿，因此較重的金屬會沉入地心。現在我們擁有許多證據，證明那不是想像；地球的確有一個鐵核。可是，地殼裡仍然有許多親鐵元素，包括白金（鉑）與黃金。如果地球本是一團岩漿，所有親鐵元素應該都隨著鐵沉入地心，那麼現在地殼裡的貴金屬是哪裡來的？（親鐵元素包括鐵、鈷、鎳，以及銥、鉑、金，這些貴金屬的比重都接近鐵的3倍。）

根據流行的假說，地殼裡的貴金屬是地球形成之後由小行星帶來的，估計地球質量的1％是這麼來的。可是美國人登陸月球之後，卻發現月球岩石的組成與地球並不一樣。科學家估計當年月球遭遇的小行星撞擊，約為地球的1/20，但是月球岩石中的親鐵元素含量遠不及這一比率。因此，以小行星撞擊解釋地殼中貴金屬的來源，似乎不能成立。

現在有兩位行星科學家提出了一個新的假說，他們認為在太陽系形成之初，地球軌道附近仍有一些小天體存在，它們飛掠過地球或直接撞擊地球，為地球增加了1％的質量。地殼中的一些成分，例如貴金屬，是那些天體帶來的。這個假說的賣點是：它還可以解釋月球繞地軌道的現狀。

關於月球的來源，流行的假說是：有一顆火星大小的天體撞擊地球，使地軸傾斜；撞擊迸發的碎屑在地球赤道平面上形成月球，月球繞地軌道位於地球赤道平面。後來地球自轉速度逐漸變慢，月球緩緩遠離地球。也就是說，月球受到的太陽引力越來越強，於是月球繞地軌道平面逐漸接近黃道平面。但是現在這兩個平面仍有一夾角，大約5度。根據專家計算的結果，當初月球的繞地軌道必須偏離地球赤道平面，現在才可能與黃道面有那麼大的夾角。

根據新的假說，當初在月球繞地軌道附近曾有少數質量接近火星的行星接近。一方面，它們影響了月球軌道；另一方面，其中少數幾顆擊中地球，為地殼帶來了貴金屬。

參考資料

Canup, R. (2015) The Moon's tilt for gold. Nature, 527(7579), 455-456.

資料來源

《科學發展》2016年1月，517期，76 ~ 79頁

地球(7) 金屬(14) 科發月刊(5210)

金子哪裡來？

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