地球也曾被“環”繞

在太陽系中，土星憑借其寬闊綺麗的星環成為最美麗的行星之一。而近日一項發表于《地球和行星科學快報》的研究指出，地球也曾擁有星環。

該研究指出，4.66億年前，在險些與一顆小行星相撞后，地球周圍形成了一個星環，并持續了數千萬年，這可能對地球的氣候產生了重大影響。

為了驗證行星環的存在，澳大利亞蒙納士大學的Andy Tomkins和同事首先確定了位于世界各地的21個形成于4.66億年前奧陶紀撞擊高峰時期的隕石坑遺址。這些隕石坑是星環內較大的星體碎片被拋出軌道后撞擊地球形成的。

考慮到板塊構造引起的大陸運動，研究人員追溯了這些撞擊點4.66億年前的位置，發現它們都位于赤道附近。而這與星環的存在是一致的，因為通常星環形成于行星赤道上方。

Tomkins說，研究小組計算出，如果所有這些隕石坑都是無關的隨機撞擊的結果，那么它們同時位于赤道附近的可能性只有兩千五百萬分之一。

此外，研究人員基于之前的研究，在許多石灰巖礦床中發現了一致的隕石特征。這些礦床同樣存在于奧陶紀撞擊高峰時期，且當時也靠近赤道附近。

那么，又是誰為地球“戴”上了這個星環呢？Tomkins等人推測，可能是一顆直徑超12公里的小行星，在接近地球時被捕獲，并被地球引力撕碎，從而形成了星環。

研究人員還推測，這個星環的出現給地球氣候帶來了巨大影響，可能導致了全球變冷，使氣溫驟降到過去5億年來的最低點。

“我們不知道從地球上看這個星環是什么樣，也不知道它會阻斷多少陽光，或者星環中有多少碎片才使地球溫度降得如此之低。”Tomkins說，不過，行星捕獲小行星并非聞所未聞。

據信，地球每1000萬年就會將直徑一公里級的天體拉入臨時軌道。但對于地球和火星等較小的行星來說，更罕見的情況是一顆體形巨大的小行星在洛希極限內通過，即較大天體的潮汐力撕裂較小天體的點。

對于Tomkins等人的發現，隆德大學的Birger Schmitz認為是“新的、創造性的想法，可以解釋一些觀察結果”，但目前的數據還不足以表明地球確實有過星環。而驗證方法是在團隊發現的隕石坑和附近其他年齡相近的沉積物中尋找小行星的特定顆粒，看看這些環形隕石坑是否具有明顯特征。

據悉，下一步，Tomkins等人計劃模擬小行星碎裂并形成星環的過程，以及星環如何隨時間演變。隨后的工作將嘗試模擬星環可能對氣候產生的影響。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118991